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您的位置网站首页>>数字电路>>4.3时序逻辑电路分析
责任编辑:刘昆山

一、时序电路的分析方法

 1.概念:
  
根据已知的时序逻辑电路图,从中找出状态转换及输出变化的规律,从而说明电路功能,这个过程称为时序电路的分析
 2.分析方法:
  
状态方程状态转移表状态图时序图。其中状态转移表(简称状态表)是将时序电路的次态、输出与初态、输入之间的关系,用一张表格来表示。
 3.分析步骤:
  (1)确定电路类型:是同步还是异步,是Mealy型还是Moore型。
  (2)写出电路的输出方程和驱动方程,如果异步时序电路还要写出时钟方程。
  (3)将各触发器的驱动方程代入特性方程,得到各状态方程的表达式。
  (4)根据次态方程、输出方程列出状态转移表和状态图。
  (5)说明电路的逻辑功能。

二、同步时序电路分析举例

  例:分析图4-17所示时序逻辑电路的功能。

      

  (1)三个触发器的时钟信号连在同一个时钟脉冲CP,该电路无输入,所以它是Moore型同步时序电路。
 
 (2)电路输出方程:
      
     电路驱动方程:   

注意:TTL电路中输出端是空,相当于接1。  

  (3)触发器的特性方程:
 将上面的驱动方程代入特性方程中,得到各触发器的状态方程:

         

  (4)列出状态转移表和状态图:     

注意:三个触发器共有8个状态,其中有5个状态是有效状态,构成有效循环,另三个状态是无效状态。有向线段由现态指向次态,上面的“/”表示输入/输出,此电路有输出。
  (5)由状态图可知,每来5个脉冲状态循环一周,产生进位输出C,所以它是一个五进制同步计数器。
  (6)判断能否自启动:当电源开始加电或者工作中遇到外界干扰情况进入无效状态110、111,101时,在经过一个CP后可以进入有效循环。所以此电路可自启动,否则无法自启动。
   

三、异步时序电路分析举例

  由于异步时序电路无统一的时钟脉冲,因此在表示状态方程时,还要列出各触发器时钟方程,某触发器状态方程所描述的逻辑功能,仅在该触发器时钟信号到来时才成立。

 例:分析图4-19电路的逻辑功能。

       

  (1)触发器F1,F3的时钟脉冲输入端相连后接CP,触发器F2的时钟脉冲输入端Q1。所以这是一个Moore 型的异步时序电路。
  (2)列出触发器的驱动方程和时钟方程:

      

  (3)将各触发器的驱动方程代入JK触发器的特征方程:

    得出各触发器的状态方程:

       

  (4)根据次态方程和时钟方程,列出状态转移表如下:  

注意:当外界的CP脉冲每来一个下降沿,F1、F3都按上面的次态方程变化,只有F2要从1变到0时,才可以按照对应的次态方程变化,它们的时间有先有后。
  (5)从状态图可见,每来5个脉冲,状态循环一周,所以它的有效状态有5个,无效状态有3个,它是一个能自启动的异步五进制计数器

 

上一页: 4.2时序逻辑电路概述
下 一页:
4.4同步时序逻辑电路的设计
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