【正文】 0 1 1 1 1 0 輸入 x 激勵函數(shù) J2K2J1K1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 d 1 d 0 d d 1 d 1 d 1 d 1 1 d 0 d 1 d 0 d d 1 d 0 d 1 d 0 1 d 0 0 0 0 1 1 1 1 xy2 1 d d 0 00 01 0 1 y1 11 10 d 0 d 0 J2 xy2 d 1 1 d 00 01 0 1 y1 11 10 0 d 0 d K2 xy2 1 1 d d 00 01 0 1 y1 11 10 1 1 d d J1 xy2 d d 1 1 00 01 0 1 y1 11 10 d d 1 1 K1 x＝2KK1=1 第 53頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 Z=y2y1+xy1 0 0 1 0 00 01 0 1 y1 xy2 11 10 0 0 1 1 Z 確定輸出函數(shù) 現(xiàn)態(tài)y2 y1 y2(n+1)y1(n+1)/輸出 Z x=0 x=1 0 0 0 1 1 1 1 0 11/0 00/0 00/1 01/0 01/0 00/1 10/1 11/0 第 54頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 五、 畫出邏輯電路圖 先畫出觸發(fā)器并給觸發(fā)器編號 ， 再根據(jù)激勵函數(shù)和輸出函數(shù)畫出組合邏輯部分的電路 ， 最后畫出同步時鐘信號線 。 現(xiàn)態(tài) 次態(tài) /輸出 x=0 x=1 A B C D C/0 C/0 B/0 A/1 D/0 A/0 D/0 B/1 第 47頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 四、 確定激勵函數(shù)和輸出函數(shù) 例：若用 D觸發(fā)器實現(xiàn)下表所示的二進(jìn)制狀態(tài)表， 試寫出激勵和輸出函數(shù)。 第 45頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 A B D C 0 1 0 1 y2 y1 A: B: C: D: y2 y1 0 0 1 0 0 1 1 1 由規(guī)則 (1)得 A和 B,A和 C應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (2)得 C和 D,C和 A,B和 D,A和 B應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (3)得 A,B,C 三者應(yīng)相鄰 ,即 A和 B,A和 C,B和 C應(yīng)相鄰； 由規(guī)則 (4)得 A分配為邏輯 0。 第 43頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 狀態(tài)分配的基本原則有四條： (1) 在相同輸入條件下具有相同次態(tài)的現(xiàn)態(tài) ，應(yīng)盡可能分配相鄰的二進(jìn)制代碼； (2) 在相鄰輸入條件 ， 同一現(xiàn)態(tài)的次態(tài)應(yīng)盡可能分配相鄰的二進(jìn)制代碼； (3) 輸出完全相同的現(xiàn)態(tài)應(yīng)盡可能分配相鄰的二進(jìn)制代碼； (4) 最小化狀態(tài)表中出現(xiàn)次數(shù)最多的狀態(tài)或初始狀態(tài)應(yīng)分配邏輯 0。 通常情況下 ， 狀態(tài)編碼的方案不一樣 ， 所得到的輸出函數(shù)和激勵函數(shù)的表達(dá)式也不同 ， 由此而設(shè)計出來的電路復(fù)雜度也不同 。 A B C D E F G F E D C B CF BE AE CF CD DE 第 40頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 A B C D E F G F E D C B CF BE AE CF CD DE 處于循環(huán)鏈中的每一個狀態(tài)對都是等效狀態(tài)對 ,一共 四個等效對 (A,B), (A,E), (B,E), (C,F)。, C39。 0 1 最大等效類為 {A}， {B}，{C,D},分別用 A39。 B39。/0 A39。/0 A39。/1 A39。表示； ? A和 B在 x=1時的次態(tài)不滿足四條件之一，因此 A和 B不等效 。, B39。 第 33頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 Si Sj 1/0 Sl 0/1 0/1 Sk 1/0 (1)次態(tài)相同：兩種狀態(tài)的次態(tài)相等 B/0 C/0 D/1 A/0 B/0 C/0 B/0 A/0 X Qn+1/Z Qn A B C D 0 1 Si和 Sj等效 B和 D等效 第 34頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 (2)次態(tài)交錯： “ 次態(tài)對 ” 與 “ 現(xiàn)態(tài)對 ” 交錯 Si Sj 0/0 1/0 1/0 Sk 0/0 B/1 D/1 D/0 B/1 D/0 C/1 B/0 C/1 X Qn+1/Z Qn A B C D 0 1 Si和 Sj等效 B和 C等效 次態(tài)相同或交錯 第 35頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 Si Sj 1/0 1/0 Sk Sl 0/0 0/0 0/1 0/1 Sm 1/0 1/0 (3)次態(tài)循環(huán)： C/0 A/0 C/0 D/1 C/0 A/1 B/0 D/0 X Qn+1/Z Qn A B C D 0 1 次態(tài)交錯或相同或循環(huán) 若 Si和 Sj等效，則 Sk和 Sl等效 若 Sk和 Sl等效，則 Si和 Sj等效 若 B、 C等效，則 A、 D等效 若 A、 D等效，則 B、 C等效 第 36頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 (4)次態(tài)對等效。 狀態(tài)簡化的任務(wù)是： 要在原始狀態(tài)表中找出全部最大等效類 (最大等效類集合 )， 并將 每一個最大等效類用一個狀態(tài)來表示 。 ? 最大等效類 ： 不被其它等效類所包含的等效類 ，即所有彼此等效狀態(tài)的集合 。 等效狀態(tài)可以合并 。 這個表不僅能正確地反映設(shè)計的全部要求 ，而且狀態(tài)的數(shù)目最少 。 為降低制造成本 ， 需要去掉多余的狀態(tài) ， 即要進(jìn)行狀態(tài)簡化 。 A B C D 1/1 1/0 0/0 0/0 0/0 1/0 0/0 1/0 原始狀態(tài)表 B/0 C/0 D/1 A/0 B/0 C/0 B/0 A/0 X Qn+1/Z Qn A B C D 0 1 第 29頁 數(shù)字電路與數(shù)字邏輯 第五章 同步時序電路 二、 狀態(tài)表的簡化 一般情況下 ， 原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表中存在著多余的狀態(tài) 。 當(dāng)輸入序列中出現(xiàn) 101時 ，