電路與電子技術(shù)簡(jiǎn)明教程 課件 12-1 時(shí)序邏輯電路的分析方法

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[時(shí)序邏輯電路的分析方法]觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)邏輯功能的描述方法邏輯方程式：包含輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程由此可求得在任何給定輸入變量和電路狀態(tài)下電路的輸出和次態(tài)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：將時(shí)序邏輯電路的輸入信號(hào)（X）、初態(tài)（Qn）和電路的輸出信號(hào)（Y）、次態(tài)（Qn+1）之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系用表格的形式表示出來(lái)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：將電路的各種狀態(tài)以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件用圖形的形式表示出來(lái)。時(shí)序圖：又稱(chēng)為工作波形圖，是指電路在時(shí)鐘脈沖（CP）序列作用下，電路狀態(tài)（Q）、輸出信號(hào)（Y）隨時(shí)間（t）變化的波形圖。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)同步時(shí)序邏輯電路的分析寫(xiě)出各類(lèi)方程列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖分析得出電路的邏輯功能

其中電路輸出方程在時(shí)序邏輯電路的輸出端直接寫(xiě)出；觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程在各觸發(fā)器的輸入端直接寫(xiě)出；觸發(fā)器狀態(tài)方程必須將驅(qū)動(dòng)方程代入所用觸發(fā)器的特性方程中得到。

根據(jù)狀態(tài)方程，將各觸發(fā)器的初態(tài)代入狀態(tài)方程，通過(guò)計(jì)算可以得到各觸發(fā)器的次態(tài)，并填到相對(duì)應(yīng)的位置上。

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖。

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或時(shí)序圖可以得出給定電路的邏輯功能。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。例題1觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1解：根據(jù)同步時(shí)序邏輯電路的分析方法：（1）寫(xiě)出各類(lèi)方程電路輸出方程：電路輸出方程：

將各驅(qū)動(dòng)方程代入JK觸發(fā)器的特性方程，得到各觸發(fā)器的次態(tài)

方程為：觸發(fā)器狀態(tài)方程：觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1（2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

把全部的計(jì)算結(jié)果列成真值表的形式，即得到狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。

根據(jù)定義可得例5-1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表5-1所示，從表中可以

看出，當(dāng)電路初態(tài)變?yōu)?0狀態(tài)時(shí)，若繼續(xù)計(jì)算則電路次態(tài)又變回

00狀態(tài)，且此時(shí)輸出1。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1（3）畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖

在狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中以圓圈表示電路的各個(gè)狀態(tài)，以箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，同時(shí)在箭頭旁注明了狀態(tài)轉(zhuǎn)換前的輸入變量取值和輸出值。通常將輸入變量取值寫(xiě)在斜線(xiàn)以上，將輸出值寫(xiě)在斜線(xiàn)以下。

時(shí)序圖（圖中橫軸方向是時(shí)間t，縱軸方向是電平，為使圖形簡(jiǎn)單而省略，后同。）可以根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表得到，CP脈沖為下降沿觸發(fā)觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1（4）分析得出電路的邏輯功能從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或轉(zhuǎn)換圖可以看到，電路按照脈沖加1規(guī)律來(lái)完成00→01→10→00的循環(huán)變化，并且，每當(dāng)轉(zhuǎn)換為10狀態(tài)（最大數(shù)）時(shí)，進(jìn)位信號(hào)輸出F=1。因此，該電路是一個(gè)三進(jìn)制的同步計(jì)數(shù)器，即電路只有3個(gè)狀態(tài)，且這3個(gè)狀態(tài)依次變化，則電路完成一次循環(huán)剛好可以看成計(jì)了3個(gè)數(shù)。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)異步時(shí)序邏輯電路的分析

在分析異步時(shí)序邏輯電路時(shí)，除了同步時(shí)序邏輯電路分析中的所有方程以外，還應(yīng)該寫(xiě)出時(shí)鐘方程。列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表時(shí)，除了依據(jù)狀態(tài)方程以外，還要依據(jù)時(shí)鐘方程。觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)試分析如圖所示時(shí)序電路的邏輯功能。例題2觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1解：（1）寫(xiě)出各類(lèi)方程

時(shí)鐘方程（時(shí)鐘脈沖源的下降沿觸發(fā)）

（當(dāng)FF0的Q0由1→0時(shí)，CP1有效FF1才能被觸發(fā)）

電路輸出方程：

觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程：

觸發(fā)器狀態(tài)方程：

（CP下降沿有效，即CP0由1→0時(shí)此式有效）

（Q0下降沿有效，即CP1由1→0時(shí)此式有效）

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1解：（2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

異步時(shí)序電路確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的方法和同步時(shí)序電路相同，不過(guò)需要特別注意方程在何時(shí)有效。

觸發(fā)器基礎(chǔ)知識(shí)例題1（3）畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時(shí)序圖

（4）邏輯功能分析

從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可看到，電路按照加