第3章时序逻辑电路分析.pptVIP

* 3.2.2 触发器 （2）带同步置位、清零端的JK触发器 * 3.2.2 触发器 6．触发器集成电路 触发器的集成电路很多，主要为D型和JK型触发器。 （1）74HC74 双上升沿Ｄ触发器(有预置、清除端） 说明：74HC74含2个D触发器，每个触发器都有各自独立的脉冲输入以及异步置位、异步清零端。 * 3.2.2 触发器 （2）74HC112 双上升沿JK触发器（有预置、清除端） 说明：74HC112含2个JK触发器，每个触发器都有各自独立的脉冲输入以及异步置位、异步清零端。 * 3.3 时序电路的分析与设计方法 3.3.1 时序电路的分析方法 1．分析步骤 （1）根据给定的电路，写函数表达式。包括：输出函数及各触发器的激励（驱动）函数。 （2）将各触发器的激励函数代入到各自的特性函数中，求触发器状态的次态函数。 （3）列出状态表 。 （4）设定初始值，画状态转换图及时序图 。 （5）结合输入信号的含义，进一步对电路功能进行说明，并进行能否自启动的分析。 * 3.3.1 时序电路的分析方法 2．时序电路的分析举例 【例3-1】分析如图所示电路，画出状态图及时序图。 （1）写函数表达式 * 3.3.1 时序电路的分析方法 （2）求触发器的 次态函数： （3）计算，列出 状态表 ： * 3.3.1 时序电路的分析方法 （4）画状态图及时序图 假设初始状态为000 状态图： 时序图： * 3.3.1 时序电路的分析方法 （5）电路分析说明 。 电路的功能：该电路每6个Clk（时钟脉冲）为1周期，三个触发器FF0、FF1、FF2每间隔1个Clk依次进行状态改变，该电路的输出Y仅在Q2Q1Q0的状态为100时，输出0，其余情况输出1。 * 3.3.1 时序电路的分析方法 关于是否是能自启动电路的说明： 有效状态：时序电路中凡是被利用了的状态。如000、001、011、111、110、100。 有效循环：由有效状态构成的循环。 无效状态：时序电路中没被利用的状态。如010及101。 无效循环：由无效状态所构成的循环。 能自启动的时序电路：在时序电路中，虽然存在无效状态，但无效状态经过若干个Clk脉冲后会自动进入有效循环。 不能自启动时序电路：在时序电路中，如果存在无效循环，电路为不能自启动时序电路。 * 3.3.1 时序电路的分析方法 【例3-2】分析如图所示 电路，画出状态图及时 序图，并说明该电路的 功能。 （1）写函数表达式 电路有4个输出，分别是Y0、Y1、Y2、Y3， 它们的输出 函数分别为： * 3.3.1 时序电路的分析方法 （2）求触发器的 次态函数： （3）计算，列出 状态表 ： * 3.3.1 时序电路的分析方法 （4）画状态图及时序图 假设初始状态为000 状态图： 时序图： （5）电路分析说明 。 由时序图可看到，该电路是能循环输出4个脉冲的顺序脉冲发生器。 * 3.3.2 时序电路的设计方法 1．设计步骤 （1）分析设计要求，建立原始状态图 （2）进行状态化简，消去多余状态，画出最简状态图 （3）状态分配，画出编码后的状态图 （4）选择触发器类型，求出电路的状态函数、输出函数及激励函数 （5）如果电路存在无效状态，应判断电路是否为能自启动电路 （6）画逻辑图 * 3.3.2 时序电路的设计方法 2．时序电路的设计举例 【例3-3】设计一个串行数据检测电路，要求是：连续输入3个或3个以上的1时，输出为1，其余情况输出为0。 解：（1）分析设计要求，建立原始状态图 电路的内部状态初步设定4个，分别是： 状态A：此为起始状态。 状态B：连续检测到一个1之后的状态。 状态C：连续检测到两个1之后的状态。 状态D：连续检测到三个及三个以上1之后的状态。 * 3.3.2 时序电路的设计方法 （2）进行状态化简，画出最简状态图 通过分析原始状态图可发现，状态C和D是等价状态，将C和D状态合并后，可画出最简状态图： （3）状态分配，画出编码后的状态图 ∵状态数M=3，∴需要2个触发器。 采用顺序二进制码，令A=00，B=01， C=10 编码后的状态图： * 3.3.2 时序电路的设计方法 （4）选择触发器类型，求出电路的状态函数、输出函数及激励函数 利用卡诺图化简可写出电路的输出函数及状态函数： 选用上升沿触发的D触发器， 由D触发器的特性函数 ： 可得到触发器