数字电路异步时序电路分析

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1、2、异步时序电路分析1）.各触发器的驱动方程和时钟方程2）.各触发器的状态方程3）.状态转换表4）.状态转移图和时序图最后得到电路的逻辑功能分析步骤：1TCI1TCI1TCI1TCICPRD解：4位CP下降沿触发的T触发器构成。①触发器1的时钟为CP触发器2的时钟为Q1触发器3的时钟为Q2触发器4的时钟为Q3Q1Q2Q3Q4例1：②状态方程：Q1n+1=[Q1n]CPQ2n+1=[Q2n]Q1Q3n+1=[Q3n]Q2Q4n+1=[Q4n]Q3序号n态n+1态Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q100000

2、0001100010010：1511110000③状态转移表：例2：分析图示时序电路解：该电路是异步时序电路注：异步电路的分析应考虑时钟信号1）.各触发器的控制函数和时钟方程2）.各触发器的状态方程当时钟脉冲跳变沿到来时，方程成立无时钟，保持原态3）.态序表计数脉冲CPQ2Q1Q0CP2CP1CP0000000010011102010111301111041001115000110“1”表示有时钟跳变沿“0”表示无时钟跳变沿模5异步计数器4）.时序图电路为一模5异步计数器逻辑功能：设初态为：000计数

3、器：是一种能统计输入脉冲个数的时序电路1、同步计数器：①同步二进制计数器②同步二—十进制计数器③集成同步计数器2、异步计数器：①异步计数器的分析②集成异步计数器二常用时序逻辑电路：计数器除了可对时钟脉冲计数，也可用来定时、分频、和执行数字运算等。a根据脉冲引入方式：同步计数器异步计数器b根据数字增减：加法计数器减法计数器可逆计数器二进制计数器十进制计数器c按计数进制来分类：任意进制计数器可变进制计数器8421BCD计数器d按计数编码来分类：5421BCD计数器余3码计数器e按集成度来分类：小规模计数器

4、中规模计数器1、同步计数器：是将计数脉冲同时引入到各级触发器，当CP计数脉冲触发时，各级触发器的状态同时发生转移。1JCI11KR1JCI21KR＆1JCI31K＆R＆1JCI41K＆R＆ZQ1Q2Q3RDCP同步二进制加法计数器电路Q4分析：①驱动方程：J1=1，K1=1J2=K2=Q1nJ3=K3=Q2nQ1nJ4=K4=Q3nQ2nQ1n②因此，各级触发器的状态转移方程：Q1n+1=Q1nQ2n+1=Q1nQ2n+Q1nQ2nQ3n+1=Q2nQ1nQ3n+Q2nQ1nQ3nQ4n+1=Q3nQ

5、2nQ1nQ4n+Q3nQ2nQ1nQ4n输出函数表达式Z=Q4nQ3nQ2nQ1n③根据②得到状态转移表n态n+1态序号Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q1Z000000001010001001002001000110：：：：1411101111015111100001因此，这种计数器又称为模16计数器，或4位二进制计数器。很明显，计数器从0000开始计数，它的不同状态可以表示已经输入的计数脉冲的数目，具有加法计数的功能。Z为计数器的进位输出信号，即计算到模16时才输出一个高电平。⑵同步二—十进制计数器

6、人们对二进制不如对十进制熟悉，二进制也不便于译码显示输出，因此常用二进制电路完成十进制计数功能。电路如图所示：1JCI11KR＆1JCI31K＆R＆1JCI41KR＆1JCI21KR＆ZQ1Q2Q3Q4RDCPQ4同步二—十进制加法计数器分析：①驱动方程：J1=K1=1J2=Q4nQ1n,K2=Q1nJ3=Q2nQ1n,K3=Q2nQ1nJ4=Q3nQ2nQ1n,K4=Q1n②状态转移方程：Q1n+1=Q1nQ2n+1=Q4nQ1nQ2n+Q1nQ2nQ3n+1=Q2nQ1nQ3n+Q2nQ1nQ3n

7、Q4n+1=Q3nQ2nQ1nQ4n+Q1nQ4nZ=Q4nQ1n③状态转移表0000100110000111011000010010001101000101101011011100111111101011状态转移图/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1/1/1/1一共有16种（4位二进制）不同的代码组合，因此有16种不同的状态,其中6种状态是无效状态或偏离状态（即1010，1011，1100，1101，1110，1111）检查自启动特性后发现，若计数器受到某种干扰，错误地进入到偏离状态后，

8、在经过一个或n个计数脉冲作用后，能自动转入到有效序列，具有自启动特性。（4）工作波形CPQ1Q2Q3Q4ZZ信号也可看成是CP信号的十分频即10fz=fcp因此，模10计数器可以看作是十分频器。各种模值m的计数器均可以看作为m分频器。例：模7计数器工作波形：Q1Q2Q3ZCP