【正文】 01/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 1 1 0 0 0 0 X 2012 201 n ???Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 XXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 0 0 1 0 1 X 10011 12 n ???Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 XXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 1 0 1 1 0 X 010 n ??Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 XXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 0 1 0 0 0 X 02 C ?02 C ?2012 201 n ???10011 12 n ???010 n ??022 QK,J 01 ?? 0101 QK,J 2 ?? 1K,1J 00 ?? QKQJQ n ??? 1:根據(jù)選用 J、 K觸發(fā)器 02 C ?022 ,01 QKJ ??0101 ,2 QKJ ??1,1 00 ?? KJ(4)畫邏輯圖 1 J C 1 1 K 1 J C 1 1 K FF 1 amp。 FF 0 Q 0 Q 1 CP 1 J C 1 1 K amp。 FF 2 C amp。 Q 2 (5)檢查自啟動 將無效狀態(tài) 110和 111分別代入狀態(tài)方程和輸 出方程，得 110→ 111→ 000 0 0 因為 000是有效狀態(tài)，所以電路能自啟動。 000 001 010 101 100 011 0 0 0 0 0 1 110 111 0 0 同步時序電路的設(shè)計過程 設(shè)計要 求原始狀 態(tài)圖( 狀態(tài)表)最簡狀 態(tài)圖( 狀態(tài)表)二進(jìn)制狀態(tài)表輸出函 數(shù)激勵函 數(shù)邏輯電 路圖狀態(tài)簡化狀態(tài)分配觸發(fā)器選型自啟動檢查該電路的輸入變量為 X， 代表輸入串行序列，輸出變量為 Z，表示檢測結(jié)果。 【 例 】 試用 JK觸發(fā)器完成 “ 111”序列檢測器設(shè)計 。 若輸入三個連續(xù)的 1輸出為 1， 否則輸出為 0。 建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表 S0： 初始狀態(tài)， 表示電路還沒有收到 1或連續(xù)的 1。 S1： 表示電路收到了一個 1的狀態(tài)。 S2： 表示電路收到了連續(xù)兩個 1的狀態(tài)。 S3： 表示電路收到了連續(xù)三個或三個以上 1的狀態(tài)。 畫原始狀態(tài)圖 S 0 0/0 S 1 0/0 X / Z S 2 S 3 1/0 1/1 0/0 0/0 1/1 1/0 狀態(tài)化簡 S 0 0/0 S 1 0/0 X / Z S 2 1/0 1/1 0/0 1/0 S 2， S 3為等價態(tài) 狀態(tài)分配 該時序電路共有三個狀態(tài)，采用兩個 JK觸發(fā)器， 取 S0=00, S1=10， S2=11。 填次態(tài)卡諾圖 00 0/0 10 0/0 X / Z 11 1/0 1/1 0/0 1/0 X Q1Q0 00 01 11 10 0 1 11/1 00/0 10/0 XX/X 00/0 00/0 XX/X 11/0 求狀態(tài)方程和輸出方程 X Q1Q0 00 01 11 10 0 1 11/1 00/0 10/0 XX/X 00/0 00/0 XX/X 11/0 0001101111XQZXXXXQnn???????XKXQJXKXJ????01011,檢查自啟動 01 0/0 1/1 00 10 11 1/0 X / Z Q 1 Q 0 0/0 0/0 1/1 0/0 1/0 0001101111XQZXXXXQnn???????畫出邏輯圖 1 JC 11 K1 JC 11 Kamp。FF0Zamp。FF1Q1Q01CPXXKXQJXKXJ????01011,0001101111XQZXXXXQnn???????【 例 】 用 JK觸發(fā)器設(shè)計一個五進(jìn)制同步計數(shù)器 ， 要求狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系為 000→ 001→ 011→ 101→ 110 ① 畫此態(tài)卡諾圖 ② 確定驅(qū)動方程。 Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 001 0 1 1 101 110 000 由次態(tài)卡諾圖求出其狀態(tài)方程和驅(qū)動方程如下： 202022021010110111212212112,1,QKQJQKQJKQJQnnn??????????????邏輯圖略 1 1 10 0 11 1 00 1 11 0 10 1 0Q2Q1Q01 0 00 0 0③ 自啟動檢查 202022021010110111212212112,1,QKQJQKQJKQJQnnn??????????????② 確定驅(qū)動方程。 Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 001 0 1 1 101 000 110 000 0 0 0 由次態(tài)卡諾圖求出其狀態(tài)方程和驅(qū)動方程如下： 021220211n2 QK,QJ,Q ?????1212212112 , QKQJQ n ?????變成 0 0 0 111001110011101010Q2Q1Q0100000P307頁 解 : 以 A=1表示投入 1元硬幣，未投時 A=0；以 B＝ 1表示投入 5角硬幣的信號，未投時 B=0；以 X＝ 1表示給出郵票，未給時 X=0；以 Y＝ 1表示找錢， Y=0時不找錢。 若未投幣前狀態(tài)為 S0，投入 5角后為 S1，投入 1元后為 S2，投入 S3，則進(jìn)入 S3狀態(tài)再投入 5角硬幣（ B＝ 1）時 X=1，返回 S0狀態(tài)；如投入 1元硬幣，則 X=Y＝ 1，返回 S0狀態(tài)。于是狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖所示： S0 S1 S3 S2 00/00 01／ 00 01／ 00 00/00 00/00 00/00 01／ 00 01／ 10 或 10／ 11 10/00 10/00 10/10 Q1Q0 AB/XY 00 01 11 10 00/00 01／ 00 01／ 00 00/00 00/00 00/00 01／ 00 01／ 10 或 10／ 11 10/00 10/00 10/10 以 00、 0 11分別表示 S0、 S S S3 此態(tài)卡諾圖為： 00／ 00 Q1Q0 AB 00 01 11 10 01／ 00 01／ 00 11／ 00 10／ 00 10／ 00 00／ 10 11／ 00 X 10／ 00 X X X 11／ 00 00／ 11 00／ 10 00 01 11 10 0101100011n00101111n1QAQYQBQAQXQBQBAAQBAQBAQAQ????????????若采用 D觸發(fā)器，則 000011n010101111n1DQBQBAAQDBAQBAQAQ???????????邏輯圖略 小結(jié) 基本要求： 掌握同步時序電路的設(shè)計方法。 作業(yè)： P306 思考題和習(xí)題 527題 第五章 時序邏輯電路 內(nèi)容提要 本章首先講述時序電路的特點，然后重點介紹時序電路的分析和設(shè)計方法及步驟，最后介紹了幾種常用中規(guī)模時序電路，包括：寄存器、移位寄存器、計數(shù)器等。 )Q,X(FY ?存儲電路組合邏輯電路????x1xiy1yiq1qlz1zk輸出方程 驅(qū)動方程（或激勵方程） 狀態(tài)方程 )Q,X(GZ ?)Q,Y(HQ n ?? 1 ① 根據(jù)邏輯圖寫出時序電路的各觸發(fā)器的 驅(qū)動方程和輸出方程 。 ② 根據(jù)已求出的驅(qū)動方程和所用觸發(fā)器的特征方程 ， 獲得時序電路的 狀態(tài)方程 。 ③ 根據(jù)時序電路的狀態(tài)方程和輸出方程 ， 建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移表 ， 進(jìn)而畫出狀態(tài)圖和波形圖等 。 ④ 分析電路的邏輯功能 ,并檢查是否能自啟動。 同步時序電路的分析步驟： 時序邏輯電路的分析方法 EP、 ET為計數(shù)器允許控制端 ， 高電平有效 ， 只有當(dāng) /RD =/LD=1， EP=ET=1， 在 CP作用下計數(shù)器才能正常計數(shù) 。 當(dāng)EP、 ET中有一個為低時 ， 計數(shù)器處于保持狀態(tài) 。 CP：計數(shù)脈沖輸入端， 上升沿有效 。 /RD為異步清 0端，低電平有效。 /LD為同步預(yù)置端，低電平有效，將預(yù)置輸入端數(shù)據(jù)送至輸出端 。 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 EP CP 74160 ET R D LD C D 0 D 1 D 2 D 3 計數(shù)器 置零法（復(fù)位法） 基本思想是：計數(shù)器從全 0狀態(tài) S0開始計數(shù)，計滿 M個狀態(tài)后產(chǎn)生清 0信號，使計數(shù)器恢復(fù)到初態(tài) S0，然后再重復(fù)上述過程。 SM狀態(tài)進(jìn)行譯碼產(chǎn)生清 0信號并反饋到異步清 0端，使計數(shù)器立即返回 S0狀態(tài)。 SM狀態(tài)只在極短的瞬間出現(xiàn)，通常稱它為“過渡態(tài)”。 置數(shù)法（置位法） 基本思想是： 置數(shù)法和清 0法不同，由于置數(shù)操作可以在任意狀態(tài)下進(jìn)行，因此計數(shù)器不一定從全 0狀態(tài) S0開始計數(shù)。它可以通過預(yù)置功能使計數(shù)器從某個預(yù)置狀態(tài) Si開始計數(shù)，計滿 M個狀態(tài)后產(chǎn)生置數(shù)信號，使計數(shù)器又進(jìn)入預(yù)置狀態(tài) Si，然后再重復(fù)上述過程。這種方法適用于有預(yù)置功能的計數(shù)器。 同步時序電路的設(shè)計方法 設(shè)計要 求原始狀 態(tài)圖( 狀態(tài)表)最簡狀 態(tài)圖( 狀態(tài)表)二進(jìn)制狀態(tài)表輸出函 數(shù)激勵函 數(shù)邏輯電 路圖狀態(tài)簡化狀態(tài)分配觸發(fā)器選型自啟動檢查