时序电路的分析与设计

2、分析图示同步时序电路的逻辑功能：Moore型电路
A、输出与激励表达式： D 2Q 1,D 1Q 0 ,D 0Q 1Q 0Q 1Q0 Z2Q 2 ,Z1Q 1,Z0Q 0
B、状态方程；
Q 2 n 1 D 2 Q 1 , Q 1 n 1 D 1 Q 0 , Q 0 n 1 D 0 Q 1 Q 0
A、B输、出状表与态达激方式励程：：C J2 Q K 3Q 2 0， 1， J0J 3K 0 Q 2Q 1， 1， J K 13 Q 1 3， K 11
Q 0 n 1Q 0 ， Q 1 n 1Q 3Q 1 ， Q 2 n 1Q 2 ， Q 3 n 1Q 1 Q 2Q 3 C0 P C P ， C1 P Q 0 ， C2 P Q 1 ， C3 P Q 0 ，
A、已知一时序电路的次态真值表， 试画出其状态表，状态图和写出 输出函数表达式。
1)、状态表：
2)、状态图：
3)、输出函数表达式：
ZX 1X 2X 1X 2X 2Q
它属于米里型电路。
B、已知一时序电路的次态真值表，试作状态表，状态 图并写出输出函数Z的逻辑表达式。
1)、状态表：
2)、状态图：
3)、逻辑表达式：ZQ1Q2X
某一时 序电路
写出Z、 Y 、 Qn+1 表达式
作次态 真值表
作状态 表及状 态图
说明逻 辑功能
二、分析时序电路的一般步骤 1、根据已知电路，分清电路各组成部分（组合与 存储），确定输入与输出信号。 2、确定输出函数的逻辑表达式及激励信号的逻辑表 达式。 3、根据激励信号，考虑所用触发器的特征方程，写 出状态方程。作出时序电路的次态真值表。 4、由次态真值表，作出时序电路的状态表和状态 图。 5、用文字说明电路的逻辑功能，必要时，作出电路 的时间波形图。
三、同步时序电路分析举例 1、分析图示同步时序电路的逻辑功能： Mealy型电路
J
A、输出与激励表达式：
0
K0
1
J1 K1 X Q0
B、状态方程：
Z X Q1 Q0
Q 1 n 1 J 1 Q 1 K 1 Q 1 (X Q 0 )Q 1 X Q 0 Q 1 X Q 0 Q 1 Q 0 n 1 J 0 Q 0 K 0 Q 0 Q 0
B、同步时序电路－模尔型： （无输入信号）
（J、K悬浮相当 于接高电平。）
在电路设计中严禁采 用此方式获得高电平。
C、异步时序电路－模尔型：
四、时序电路的功能描述
1、逻辑方程式
Z n F(X n,Qn)
输出方程：
驱动方程(激励方程) ： Y n G ( X n , Q n )
状态方程： Q n1 H (Y n , Q n )
C、状态表，状态图：
D、次态与输出卡诺图： E、波形图：
F、逻辑功能分析：
当X=0时，状态转移按
00→01→10→11→00→…规 律变化，实现模4加法计数 器的功能。
当X=1时，状态转移按
00→11→10→01→00→…规 律变化，实现模4减法计数 器的功能。
该电路是一个同步模 4可逆计数器。X为加/减 控制信号，Z为借位输出。
2、时序电路的状态表和状态图
状态表和状态图是研究时序电路的主要逻辑工具。
在时序电路中，其状态是由时序电路中存储电路的 输出给出。在采用触发器构成存储电路时，触发器的状 态就称为时序电路的状态。 3、Mealy型电路的状态图和状态表：
在mealy型电路中，时序电路的输出与它的现态及 输入都有关。在状态图中，常在箭头上标注的是输入／ 输出，而在状态表中，其表列的是：输入/初态、 次态／输出。
C、列状态表， 画状态图：
D、画波形图：
E、逻辑功能分析 电路在CP脉冲作用下，把宽度为T的脉冲以三次分
配给Q0、Q１和Q2各端，因此，该电路是一个脉冲分配器。 由状态图和波形图可以看出，该电路每经过三个时钟周 期循环一次，并且该电路具有自启动能力。
四、异步时序电路分析 1、 异步时序电路特点：
（属于米里型）
4、 Moore型电路的状态图和状态表
在Moore型电路中，输出仅与时序电路的初态有关。 A、已知一时序电路次态真值表，试作状态表，状态图
并写出Z表达式。 1)、状态表：
2)、状态图：
3)、表达式： ZQ1Q2
(属于模尔型)
§2 时序电路的分析
时序电路分析的目的，就是在已知时序逻辑电路情 况下，分析该电路的逻辑功能。 一、分析时序电路的流程图
Y
n
G(X
n,Qn)
C、状态方程： Q n1 H (Y n , Q n )
3、特点： A、输出不仅与该时刻电路的输入信号有关，而且还 与电路过去的输入情况有关。 B、有反馈。 C、与时间T有关。 D、有记忆功能。
三、时序电路的分类 1、按工作方式
A、同步时序电路：在同步时序电路中，存储元件状态 的更新是靠同一个CP时钟脉冲，且在时钟脉冲的特 定时刻更新存储元件状态。
在时序逻辑电路中，任一时刻的输出不仅与该时刻
输入变量的取值有关，而且与电路的原状态，即与过去
的输入情况有关。
1、框图：
X ：源自文库部输入信号；
Q ：存储电路的状态输出
Z ：外部输出信号；
Y ：存储电路的激励信号
2、表达式：
A、输出方程： Z n F ( X n , Q n )
B、驱动方程： （激励方程）
触发器状态的变化不是同时发生的。 2、 异步时序电路的分析方法：
A、步骤与同步时序电路分析相同。 B、与同步时序电路不同的是，要写出时钟方程。 C、状态方程要与时钟方程联合考虑。 只有在时钟信号作用的触发器才需要用特性方程去计算 次态，而没有时钟信号作用的触发器将保持原来状态。 3、分析图示异步时序电路的逻辑功能：
时序电路的分析与 设计
§１ 时序电路概述
一、组合逻辑电路
在组合逻辑电路中，任一时刻的输出仅与该时刻输 入变量的取值有关，而与输入变量的历史情况无关。
1、框图：
2、表达式：Z ifi x 1,x 2...x .n...
3、特点： 输出只取决于当时的输入。 无反馈。 和时间T无关。 无记忆功能。
二、时序电路
B、异步时序电路：在异步时序电路中，各存储元件状 态的更新由不同的CP时钟脉冲在特定时刻决定。
2、按输入与输出的关系 A、米里型电路Mealy ：输出由外部输入和内部状态来 决定。 B、模尔型电路Moore ：输出仅由内部状态来决定。
3、几种不同类型的时序电路 A、同步时序电路－米里型： (有输入信号）