数字逻辑电路课件课件 w7.2脉冲异步时序电路设计.ppt

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1、7.2脉冲异步时序逻辑电路的设计设计方法与同步时序逻辑电路相似，但如果触发器有时钟控制端的话应将其作为激励来考虑，并注意脉冲异步时序电路对输入脉冲的两个限制条件。例:设计一个“X1－X2－X2”脉冲序列检测器。它有两个脉冲输入端X1和X2，输出为Z。要求X1和X2不能同时出现在输入端，当输入脉冲序列为“X1－X2－X2”时，产生一个输出脉冲Z，其脉冲宽度与X2相同。解：（1）作原始状态表和原始状态图.ACDBX2/0X2/1X1/0X1/0X2/0X1/0X1/0X2/0QnQn+1/ZX1X2AB/0A/0BB/0C/0CB/0D/1DB/0D/0（2）状态化简QnQn+

2、1/ZX1X2AB/0A/0BB/0C/0CB/0A/1QnQn+1/ZX1X21000/010/00000/001/00100/010/1（3）状态分配根据状态分配的基本原则，得到A＝10，B＝00，C＝01。将时钟控制端当作激励端来看.故可得以下D触发器的激励表:QnQn+1CPDQnQn+1CPD00d00111101011d1110d10100111000d设计时将D触发器的特征方程写为:Qn+1=DCP（4）选择触发器，确定激励函数和输出函数X2X1ZD1CP1D0CP0000001101100011011000dd0d0d0ddd0d0d0dd010001101

3、1000000dd000dd0d001ddd001d0dd1000011011011010dd010dd011d0dd1101d0dd000111100000d00100d111dddd1001d0X2X1Q1Q0CP1000111100000d10101d111dddd1000d0X2X1Q1Q0CP00001111000dddd01ddd111dddd10d0ddX2X1Q1Q0D10001111000ddd101d0d011dddd10ddddX2X1Q1Q0D0000111100000d00100d111dddd1000d0X2X1Q1Q0Z激励方程和输出方程：（5

4、）画逻辑电路图Q0Q1X2X1&&&D1CP1&&&D0CP0&&Z例：设计一个脉冲异步时序电路，该电路有3个输入端x1,x2和x3，一个输出端Z。当且仅当电路接收的输入脉冲序列为x1－x2－x3时，输出Z由0变成为1，仅当又出现一个x2脉冲时，输出Z才由1变为0。典型的输入、输出波形如图所示x1x2x3Z解：用Moore电路实现建立原始状态图和状态表A/0B/0D/1C/0x1x2x3x2x2x1x3x2x3x1x1x3由观察法可见该表已是最简状态表，无需再化简。现态y次态y(n+1)x1x2ABCD输出Z0001x3BBBDACAAAADD状态分配：由原则1得AB，AC

5、，CD，BC，AD应相邻。由原则2得AB，AC，BC，AD应相邻。由原则3得AB，AC，BC应相邻。由原则4得A为逻辑0。y2y101ADCB01现态y次态y(n+1)x1x2ABCD输出Z0001x3BBBDACAAAADD现态y2y1次态y2(n+1)y1(n+1)x1x200011110输出Z0001x3010101100011000000001010二进制状态表y2y101ADCB01确定激励函数和输出函数表达式D2x1x2x3y2y1100010d01000010011110dd00dd0dCP2x1x2x3y2y11000100d1d00010011110001

6、10010x1x2x3y2y11000101dd10001001111000d0000dD1CP1x1x2x3y2y1100010100d00010011110d1011dd0现态y2y1次态x1x200011110输出Z0001x3010101100011000000001010状态表注：化简只能在指定列中进行。D1=x1CP1=x1y2＋x2y2＋x3由上面的卡诺图，可得D2=x2y2y1CP2=x1y1＋x2Z=y2y1&&&&&11x1x2x3D2D1Zy2y1CP2CP1画出逻辑电路图:设计一个二位二进制加／减计数器。电路有一条输入线Y用于计数脉冲的输入，另一

7、条输入线M加电平控制信号。当M＝0时，进行加法计数；当M＝1时，进行减法计数。解：（1）作原始状态图和原始状态表。BACDY0Y0Y0Y0Y1Y1Y1Y1QnQn+1/ZYM=10YM=11ABDBCACDBDACQnQn+1/ZYM=10YM=11000111011000110001101101QnQn+1/ZYM=10YM=11ABDBCACDBDAC（2）状态分配状态分配如下：A＝00，B＝01，C＝10和D＝11（3）选择触发器和确定控制（激励）函数。YMD1CP1D0CP01010101011111111