《物联网理论与技术》第7章时序电路的分析与设计.ppt

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1、时序电路的分析与设计第7章7.1时序逻辑电路的特点与功能7.1.1时序电路的结构图7-1时序电路的一般结构7.1.2时序电路的分类图7-2Mealy型时序电路组合逻辑电路存储电路图7-3Moore型时序电路组合逻辑电路存储电路组合电路（7-4）7.2时序电路的手工分析方法7.2.1同步时序电路分析【例7-1】试分析图7-4所示同步时序电路的功能。JKJKQ1Q2YACLK1图7-4例7-1的逻辑电路图解：（7-5）（1）（7-6）（2）（7-7）（3）7.2.1同步时序电路分析表7-1状态转换表10011111001

2、1101101111001000110111010101100010000YA输出次态现态输入7.2.1同步时序电路分析1/100Q2Q11011010/10/10/01/11/11/1A/Y0/0图7-5状态转换图图7-6时序图7.2.2异步时序电路的分析举例【例7-2】试分析图7-7所示异步时序电路的功能。JKFF1QQJKQQJKQQJKQQ1YCLKFF2FF3FF4图7-7例7-2的异步时序电路图解：（1）时钟脉冲逻辑方程为：（2）求出各触发器的状态方程。（7-8）驱动方程为：（7-9）（7-10）(3)根

3、据状态方程和输出方程，列出状态转换表010000000111116100001111100015011110111110114100101011100013010110011111112100101101100011011010101110110100001001100090100100011111800001111010007011100110110160011010101000501010001011114000101100100030110001001101200100100010001010000000100

4、00Q1Q2Q3Q4CP1CP2CP3CP4输出Y触发器状态(次态)触发器状态(现态)时钟信号CP1的顺序表7-2例7-2的状态转换表（4）根据状态表可以画出图7-8所示的状态图。0000000100100011010010011000011101100101Q4Q3Q2Q1111011111011101011011100/Y/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1/1/1/1/0图7-8例7-2状态图（5）根据状态转换图说明该时序电路的逻辑功能。7.3同步时序逻辑电路的手工设计方法7.3.1同步时序电路的基

5、本设计步骤1.根据需要实现的逻辑功能要求建立状态转换图和状态转换表2.状态化简4.求出相关触发器的状态方程、驱动方程和电路的输出方程3.状态编码5.画出逻辑电路图并检查电路的自启动能力7.3.2设计举例【例7-3】要求使用D触发器设计一个同步8421BCD码的十进制加法计数器。解：（1）0000000100100011010010011000011101100101Q4Q3Q2Q1/Y/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1图7-9例7-3的状态图解：（2）(a)次态卡诺图(b)卡诺图(c)卡诺图(d)卡诺图(e)卡

6、诺图图7-10例7-3的次态卡诺图xx1010xx01110x10010x100010110100xxxxxxxx0111001110xxxxxxxx10000100110000xxxx01100010011001xxxx010100010010110100xx1110xx00110x11010x000010110100xx1110xx00110x00011x110010110100xx0010xx10110x00011x000010110100解：（3）（7-11）（4）（7-12）解：（5）图7-11例7-3的逻

7、辑电路图7.3.2设计举例图7-12例7-3的仿真波形【例7-4】序列检测器设计。试设计一个1010序列检测器，画出状态表、状态图和逻辑电路图。该同步时序电路有一根输入线x，一根输出线z，对应于序列1010的最后一个0，输出z=1。序列可以重复，例如：X=00101001010101110Z=00000100001010000解：（1）建立状态转换图或状态转换表。设：S0=00S1=01S2=10S3=11表7-3例7-4的状态转换表000000001100010000011101100010101010110110

8、1110101/0Si=Q1Q0000110111/00/00/00/00/10/01/01/0x/z图7-13例7-4状态转换图解：（2）求各触发器的状态方程和输出方程图7-14例7-4次态卡诺图100010110010110100(b)卡诺图111110000010110100(a)卡诺图(3)求驱动方程。解：(4)根据驱动方程和输出方程画