时序逻辑电路 5.1时序电路的基本分析和设计方法 5.1.1时序电路的基本分析方法 1.分析步骤 时序电路 驱动方程 时钟方程 输出方程 特性方程 状态方程 计算 状态表 状态图 时序图 发沿
5.1 时序电路的基本分析和设计方法 5.1.1 时序电路的基本分析方法 1. 分析步骤 时序电路 时钟方程 驱动方程 状态表 状态图 时序图 CP 触 发 沿 特 性 方 程 输出方程 状态方程 计算
五 时序辑电蹈 2.分析举例[例5.1.1] [解]写方程式 FF FF, 时钟方程 CP =CP=CP 输出方程 CP (同步) Moore型) Y=222"2 驱动方程 特性方程 状态方程 J0=25,Kg=05 21=Q5Q+QQ=02 J1=26,K1=26 Q"+1=2621+262=26 J2=01",K2=21 Q+1=Q"Q+2"25=Q
2. 分析举例 写方程式 时钟方程 CP0 = CP1 = CP2 = CP 输出方程 n n n (同步) Y = Q2 Q1 Q0 驱动方程 n n J0 = Q2 , K0 = Q2 n n J1 = Q0 , K1 = Q0 n n J2 = Q1 , K2 = Q1 状态方程 特性方程 n n n n n n Q Q2 Q0 Q2 Q0 Q2 1 0 = + = + n n n n n n Q Q0 Q1 Q0 Q1 Q0 1 1 = + = + n n n n n n Q Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 1 2 = + = + (Moore 型) [例 5.1.1] [解] 1J 1K C1 Q0 Q0 1J 1K C1 1J 1K C1 Q1 Q2 Q1 Q2 & FF0 FF1 FF2 CP Y
时序题辑电路 0g1=Q01=0Q1=03,Y=0200 计算，列状态转换表 画状态转换图 CP222120 000601-411-41-h0-100 0 000 1 1 001 1 0有效状态和有效循环 2 011 1 010 ,101 3 111 1 无效状态和无效循环 4 110 1 5100 0 能否自启动？ 能自启动：存在无效状态，但没有 0 010 形成循环。 101 不能自启动：无效状态形成循环。 2 010
n n Q Q2 1 0 = Q n Q n + 0 1 1 = n n + Q Q1 1 2 = + n n n Y = Q2 Q1 Q0 计算，列状态转换表 CP Q2 Q1 Q0 Y 0 1 2 3 4 5 0 1 2 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 画状态转换图 000 001 /1 011 /1 111 /1 110 /1 100 /1 /0 有效状态和有效循环 010 101 /1 /1 无效状态和无效循环 能否自启动? 能自启动：存在无效状态，但没有 形成循环。 不能自启动：无效状态形成循环
时序逻楫电路 方法2利用卡诺图求状态图 25+1=0 2+1=26 2+1=05 0e Qoro 0a0r0 22"0001111002m00011110Q200011L10 0外0011 0以011 0 01111 100 0 1 000 0 02*01*+0o 000>001-011 个 0 001011 111 100←-110<-111 101 000010 110 100 0102101
方法2 利用卡诺图求状态图 n n Q Q2 1 0 = n n + Q Q0 1 1 = Q n Q n + 1 1 2 = + 0 0 1 1 0 0 1 1 Q2 n+1 Q2 n Q1 nQ0 n 0 1 00 01 11 10 0 1 1 0 0 1 1 0 Q1 n+1 Q2 n Q1 nQ0 n 0 1 00 01 11 10 0 0 0 0 1 1 1 1 Q0 n+1 Q2 n Q1 nQ0 n 0 1 00 01 11 10 Q2 n+1 Q1 n+1 Q0 n+1 Q1 nQ0 n Q2 n 0 1 00 01 11 10 001 011 111 101 000 010 110 100 000 → 001 → 011 111 → 110 → 100 → 010 → →101 →
时序哭楫电路 画时序图 00401401440410 CP下降沿触发 0 cPΠ2J346 2000111 0 0001110 0 11L000
画时序图 000 001 /1 011 /1 111 /1 110 /1 100 /1 /0 CP 1 2 3 4 5 6 CP下降沿触发 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 Y
时序辑电 状态方程 [例5.1.2] [解]写方程式 21=26 时钟方程 2+=S212+222+012 CPo=CP 2=02"2+s0e1+050 =CP=CP 输出方程 y=S250y2=Q2"06 驱动方程 J0=K0=1 J1=26SQ2,K1=26 0+1=JQ"+KQ J2=2"06,K2=002S
Mealy 型 [ 例 5.1.2 ] 时钟方程 CP CP CP CP = = =2 0 1 输出方程 n n Y1 = SQ 2 Q0 n n n Y2 = Q2 Q1 Q0 驱动方程 J0 = K 0 = 1 n n n J1 Q0 SQ2 K1 Q0 = , = J Q Q K Q Q S n n n n 2 1 0 2 0 1 = , = n n n Q = J Q + KQ + 1 n n Q Q 0 1 0 = + 状态方程 n n n n n n n n Q S Q1 Q 0 Q 2 Q1 Q 0 Q1 Q 0 1 1 = + + + n n n n n n n n Q Q 2 Q1 Q 0 SQ 2 Q1 Q 2 Q 0 1 2 = + + + [ 解 ]写方程式
时序逻楫电路 2+=02"2+S0521+250 2+1=06 2+1=S0"2+25226+2 01"2" S02"00011110 02,0 00001002"000L1110S22 00011110 0001 0 00 01110 11 0110 1000 1 1001 0 e" S=0 S=1 22n 01"2o 0001 1110 00011110 0 001 010 100 011 001010100011 101 110 000 111 101 000 000111
n n n n n n n n Q Q2 Q1 Q0 SQ2 Q1 Q2 Q0 1 2 = + + + n n n n n n n n Q SQ1 Q0 Q2 Q1 Q0 Q1 Q0 1 1 = + + + n n Q Q0 1 0 = + 1 1 0 1 0 0 1 0 Q2 n+1 SQ2 n Q1 nQ0 n 00 01 11 10 0 0 1 0 1 0 0 1 00 01 11 10 0 1 0 1 0 1 0 1 Q1 n+1 SQ2 n Q1 nQ0 n 00 01 11 10 0 1 0 1 0 0 0 1 00 01 11 10 1 0 0 1 1 0 0 1 Q0 n+1 SQ2 n Q1 nQ0 n 00 01 11 10 1 0 0 1 1 0 0 1 00 01 11 10 S = 0 Q2 n+1 Q1 n+1 Q0 n+1 Q1 nQ0 n Q2 n 0 1 00 01 11 10 001 010 100 011 101 110 000 111 S = 1 Q1 nQ0 n Q2 n 0 1 00 01 11 10 001 010 100 011 101 000 000 111
五 时序墅楫电路 输入 现态 次态 输出 状态 S 22"2"2" 2221+120 YY, 转换表 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 状态图 0 0 02010 0 SIY Y, 110 能自启动 1/11 ×/00×/00 ×/00×/00×/0010/000/00 111-→000→001-→010-→011-→100-→101-→110-→11 1/00 1H0 0/01
状态 转换表 输入 现态 次态 输出 S Q2 nQ1 nQ0 n Q2 n+1Q1 n+1Q0 n+1 Y1Y2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 状态图 000→ 001→ /00 010→ /00 011→ /00 100→ /00 101→ /00 110→ 0/00 111 0/00 0/01 1/10 110 111→ 1/00 能自启动 Q2 Q1 Q0 S/Y1Y2 1/11
时序楫电路 1/10 ↓×/00×/00×/00×/00×/0010/000/00 。111-→> 000-→001-→010-→011-→100-→101-→110-→111 1/00个 110 0/01 画时序图 onAinnanannnin 01 2 当S=0时，每8个CP一个循环； 当S=1时，每6个CP一个循环
000→ 001→ /00 010→ /00 011→ /00 100→ /00 101→ /00 110→ 0/00 111 0/00 0/01 1/10 110 111→ 1/00 画时序图 当 S = 0 时，每 8 个 CP 一个循环； 当 S =1 时，每 6 个 CP 一个循环
时序逻辑电路 [例5.1.3]异步时序电路 [解]写方程式 时钟方程 CP=CP =CP 1D CP=Qp 驱动方程 D。=025Q6 & O"1=D D,=Q" D2=Q26 状态 Q=gQ(CP个有效) 方程 Q"=o" (0↑有效) 22+1=Q1"2 (CP个有效)
[例 5.1.3] 异步时序电路 1D C1 Q0 Q0 1D C1 1D C1 Q1 Q1 & FF1 FF0 FF2 CP & Q2 Q2 [解] 时钟方程 CP0 = CP2 = CP CP1 = Q0 驱动方程 状态 方程 n n D0 = Q2 Q0 n D1 = Q1 n n D2 = Q1 Q0 Q D n = +1 n n n Q Q2 Q0 1 0 = + (CP 有效) n n Q Q1 1 1 = + (Q0 有效) n n n Q Q1 Q0 1 2 = + (CP 有效) 写方程式