【正文】 對應(yīng)的脈沖 。雖然計數(shù)器由一個狀態(tài)到下一個狀態(tài)有兩個觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) ， 但因沒有譯碼器 ， 因此不產(chǎn)生干擾脈沖 。 八位環(huán)型計數(shù)器構(gòu)成的順序脈沖發(fā)生器工作波形 時序邏輯電路的設(shè)計方法 復(fù)習(xí)：時序邏輯電路分析的步驟 已知邏輯電路 ， 求狀態(tài)圖 分析步驟 ⒈ 寫方程式 :已知邏輯電路，求狀態(tài)圖 ⒉求狀態(tài)方程 ⒊進(jìn)行計算、列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 ⒋畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖 時序邏輯電路的設(shè)計 ?時序邏輯電路的設(shè)計是分析的逆過程。 ?已知設(shè)計要求，求滿足要求的邏輯電路。 設(shè)計步驟 ?畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 ?狀態(tài)化簡 ?確定觸發(fā)器的數(shù)目、類型、狀態(tài)分配（狀態(tài)編碼）根據(jù) 2n≥M2n1 ，確定觸發(fā)器的數(shù)目 ? 求出驅(qū)動方程和輸出方程 ?按照驅(qū)動方程和輸出方程畫出邏輯圖。 ?檢查所設(shè)計的電路能否自啟動 設(shè)計注意事項 ?對于用中規(guī)模集成電路設(shè)計時序電路，第四步以后的幾步就不完全適用了。 ?由于中規(guī)模集成電路已經(jīng)具有了一定的邏輯功能，因此用中規(guī)模集成電路設(shè)計電路時，希望設(shè)計結(jié)果與命題要求的邏輯功能之間有明顯的對應(yīng)關(guān)系，以便于修改設(shè)計。 例：試設(shè)計一個五進(jìn)制加法計數(shù)器。 ?解：由于計數(shù)器能夠在時鐘脈沖作用下，自動地依次從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下一個狀態(tài)，所以計數(shù)器無信號輸入，只有進(jìn)位輸出信號。 ?令進(jìn)位輸出 C=1表示有進(jìn)位輸出，而 C=0則表示無進(jìn)位輸出。 具體步驟 ? 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 五進(jìn)制加法計數(shù)器應(yīng)有五個有效狀態(tài)。它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 如圖 所示。 ? 狀態(tài)化簡 無等價狀態(tài)。無需狀態(tài)化簡。 ? 狀態(tài)分配 有五個狀態(tài)，應(yīng)用三位二進(jìn)制代碼（三個觸發(fā)器）八種組合中取其五種組合得二進(jìn)制編碼的 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 。 ? 求狀態(tài)方程、驅(qū)動方程、輸出方程 根據(jù)圖 551，畫出次態(tài)卡諾圖和進(jìn)位輸出的卡諾圖 (圖 552)，并將其分解成小卡諾圖 (圖 553)。 ? 根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫出邏輯圖， 如圖 554示 。 ? 檢查能否自啟動 (圖 555)，結(jié)果為能自啟動 ?狀態(tài)方程的形式 ， 應(yīng)與選用的觸發(fā)器的特性方程的形式相似 。 以便于狀態(tài)方程和特性方程對比 ， 求出驅(qū)動方程 。 常用形式有： nnn QKQJQ ??? 1?對于 JK觸發(fā)器，其狀態(tài)方程應(yīng)和特性方程 比較 nnn YXQ ??? 1nn QXQ ?? 1nn ?? 1比較得： J=X YK ?比較得： J=X K=1 比較得： J=K=1 將狀態(tài)方程和 JK觸發(fā)器的特性方程對比： nnn QKQJQ ??? 1圖 554 若選用 D觸發(fā)器，狀態(tài)方程為 nnn Q 1012 ??nnnnnnn Q 10101011 ????? nnn Q 0210 ??進(jìn)而求得驅(qū)動方程： nn D 102 ? nn D 101 ?? nn D 020 ?根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫出的 D觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器如圖所示。 D Q Q CP Q0 Q1 F0 =1 C D觸發(fā)器構(gòu)成的五進(jìn)制加法計數(shù)器 D Q Q D Q Q F1 F2 檢查結(jié)果能自啟動 。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示 。 000 /0 001 /0 010 /0 011 /0 100 /1 圖五進(jìn)制加法計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 111 101 110 /1 /1 /1 Q2Q1Q0 例 59試設(shè)計一個串行數(shù)據(jù) 1111序列檢測器。連續(xù)輸入四個或四個以上個 1時，輸出 F為 1，否則 F為 0。 ?解：根據(jù)題意該電路只有一個輸入端 X，檢測結(jié)果或者為 1或者為 0。故也只有一個輸出端 F。令： S0：沒輸入 1以前的狀態(tài)； S1：輸入一個 1后的狀態(tài)； S2：連續(xù)輸入兩個 1以后的狀態(tài)； S3：連續(xù)輸人三個 1以后的狀態(tài)； S4：連續(xù)輸入四個或四個以上個 1的狀態(tài)。 ?列狀態(tài)轉(zhuǎn)換 (表 59)所示，畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (圖 558)。 由表 59可見 ， S3和 S4在相同輸入條件下 ， 不僅輸出相同 ，而且次態(tài)也相同 ， 故二者等價 ， 可以合并在一起 ， 用 S3表示 。化簡之后得到的最簡狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖 559所示 。 表 59 [例 59]狀態(tài)表 圖 558 00 01 11 10 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 X nQ1nQ2 00 01 11 10 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 X nQ1nQ2檢測器次態(tài)分解的卡諾圖 nnnnnXXQX212111????nn QXQ 112 ??nn QXQF 21?由狀態(tài)方程求得驅(qū)動方程為 ： nn XD211 ?nQXD 12 ? 由于兩個觸發(fā)器的四種狀態(tài)組合 ， 均為有效狀態(tài) ， 沒有無效狀態(tài) ， 不存在能否自啟動的問題 。 根據(jù)驅(qū)動方程和輸出方程畫出邏輯圖如圖 561所示 。 ? [例 511]試設(shè)計一個能控制光點右移 、 左移 、 停止的控制電路 。 ? 光點右移表示電機正轉(zhuǎn) ， 光點左移表示電機反轉(zhuǎn) ， 光點停止移動表示電機停轉(zhuǎn) 。 ? 電機運轉(zhuǎn)規(guī)律如下：正轉(zhuǎn) 20秒 — 停 10秒 — 反轉(zhuǎn) 20秒 — 停 10秒 — 正轉(zhuǎn) 20秒 …… 。 解：光點移動可通過發(fā)光二極管的亮、滅變化顯示出來。為此控制電路應(yīng)包含兩部分：發(fā)光二極管的驅(qū)動電路和產(chǎn)生控制脈沖的電路。 如果四個發(fā)光二極管中只有一個亮 ， 并能從左向右或從右向左依次亮 ， 就形成了光點的移動 。 四位雙向移位寄存器 74194具有送數(shù)、左移、右移、保持功能。用 74194驅(qū)動發(fā)光二極管，便可得到符合題目要求的功能。 首先令 S1S0=11， 將 abcd=1000送入 74194中 ， 使QAQBQCQD=1000， 改變 S1S0， 使 S1S0=01時右移 ，S1S0=10時左移 ， S1S0=00時保持 (不移 )。 為保證四個發(fā)光二極管中只有一個亮 ， 應(yīng)將 74194接成環(huán)型移位形式即右移串行輸入端 SR接 QD， 左移串行輸入端 SL接 QA。 脈沖產(chǎn)生電路應(yīng)保證 S1S0按命題要求變化 。 根據(jù)命題 ， 電路一個工作循環(huán)需 60秒 。 即： S1S0=01的時間 20秒 ， S1S0=00的時間 10秒 ， S1S0=10的時間 20秒 ， S1S0=00的時間 10秒 。 如選用時鐘脈沖的周期為10秒 ， 則完成一個工作循環(huán)要六個時鐘脈沖 。 ?74161構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器。 Q2Q1Q0為74138地址輸入 A2A1A0，產(chǎn)生所需的 S1S0的脈沖序列。真值表如表 512示。 表 512 M=0：使 S1S0=11，為 74194送數(shù)；對 74161清零，保證 74161從 000開始計數(shù)。 當(dāng) M=1時，控制電路開始工作。為保證亮點移動明顯，應(yīng)使 74194的時鐘脈沖周期小于 74161的時鐘脈沖周期。 為此， CP脈沖（ 1秒）經(jīng)十分頻（ 10秒）后，作為 74161的時鐘脈沖。 74194的時鐘為 CP。 用 74161接成六進(jìn)制計數(shù)器和 74138譯碼器及與非門可以得到寄存器控制輸入 S S0。 電路如圖 562示。 圖 562 第五章作業(yè)： ?54— 56， ?512— 519