时序逻辑电路分析和设计-welcometofront!.ppt

时序逻辑电路分析与设计 (IV) 孙卫强 内容提要 时序逻辑电路的分类 时序电路的分析方法 同步时序电路的分析方法 异步时序电路的分析方法 常用的时序逻辑电路 计数器 寄存器和移位寄存器 序列脉冲发生器 序列信号发生器 时序逻辑电路的设计方法 同步时序电路设计 异步时序电路设计 时序逻辑电路设计的一般方法 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 Q3n+1卡诺图 Q2n+1卡诺图 Q1n+1卡诺图 Q0n+1卡诺图 输出C的卡诺图 电路的自启动检查 例2 设计一个串行数据检测器 要求：连续检测一个二进制码流，如果连续输入3个或者以上的1时输出1，否则输出0 例2设计一个串行数据检测器 同步时序电路设计方法—简单的回顾 时序逻辑电路的自启动设计 时序逻辑电路的自启动设计 假设选择有效循环1000?0100?0010?0001?1000 时序逻辑电路的自启动设计 时序逻辑电路的自启动设计 时序逻辑电路的自启动设计 从而可以得到FF0的状态方程为： Q0n+1＝ Q0’Q’1Q2’ 也就是FF0的驱动方程是： D0= Q0’Q1’Q2’= (Q0+Q1+Q2)’ 作业 第10章：5, 8, 11, 12, 18, 22 自学Johnson Counter和Ring Counter 自己完成10-23和10-24（不用交） 从而得到修改后的电路 可以自启动 * * 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 2.得到状态图 1.抽象为13个状态的时序电路， 电路在第12个状态时输出1 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态表。 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 1100 … 0010 0001 0000 编码 下一状态 状态 S0 S12 … … S3 S2 S2 S1 S1 S0 3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态/输出卡诺图。 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 1100 … 0010 0001 0000 编码 下一状态 状态 S0 S12 … … S3 S2 S2 S1 S1 S0 3. S0~S12分别用0000~1100的 四位二进制码表示。得到次态/输出卡诺图。 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 4. (a)得到次态方程和输出方程 次态方程 输出方程 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 JK触发器的特征方程 次态方程 4. (b)得到驱动方程 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 4. (b)得到驱动方程 驱动方程 J3=Q2Q1Q0 K3=Q2 J2=Q1Q0 K2=(Q3’(Q1Q0)’)’ J1=Q0 K1=Q0 J0=(Q3Q2)’ K0=1 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 5. 画出电路连接图 利用次态方程和状态图，检查能否自启动 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 例1 设计一个有进位输出端的十三进制计数器 1101 1110 1111 1111 1110 1101 状态 下一状态 0000 0010 0010 /1 /1 /1 S0 S1 S2 S3 输入0个1 输入1个1 输入2个1 输入3个或更多的1 2.得到状态图 1.将串行输入抽象为逻辑变量X， 输出为逻辑变量Y 化简 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 3.利用卡诺图进行化简。 例2设计一个串行数据检测器 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态方程 和驱动方程 画出 逻辑电路图 S0 S1 S2 无效状态 3.利用卡诺图进行化简。 例2设计一个串行数据检测器 逻辑抽象 画状态 转移图并化简 通过卡诺图 化简表达式 得到状态