2022-2023学年高二物理竞赛课件：异步时序逻辑电路的分析举例

异步时序逻辑电路的分析举例 CP1=Q0 （当FF0的Q0由0→1时，Q1才可能改变状态。） 异步时序逻辑电路的分析举例 例：试分析图6.2.7所示的时序逻辑电路 该电路为异步时序逻辑电路。具体分析如下： （1）写出各逻辑方程式。 ①时钟方程： CP0=CP （时钟脉冲源的上升沿触发。） （3）选择触发器。选用JK触发器。 （4）求各触发器的驱动方程和进位输出方程。 列出JK触发器的驱动表，画出电路的次态卡诺图。 根据次态卡诺图和JK触发器的驱动表可得各触发器的驱动卡诺图： 再画出输出卡诺图 可得电路的输出方程： （5） 将各驱动方程与输出方程归纳如下： （6）画逻辑图。 利用逻辑分析的方法画出电路完整的状态图。 （7）检查能否自启动 可见，如果电路进入无效状态101、110、111时，在CP脉冲作用下，分别进入有效状态010、010、000。所以电路能够自启动。 3．一般时序逻辑电路的设计举例 典型的时序逻辑电路具有外部输入变量X，所以设计过程要复杂一些。 S0——初始状态或没有收到1时的状态； 例6.5.2 设计一个串行数据检测器。该检测器有一个输入端X，它的功能是对输入信号进行检测。当连续输入三个1（以及三个以上1）时，该电路输出Y=1，否则输出Y=0。 解： （1）根据设计要求，设定状态:： S2——连续收到两个1后的状态； S1——收到一个1后的状态； S3——连续收到三个1（以及三个以上1）后的状态。 分为：a、可重叠检测 b、不可重叠检测 （3）状态化简。 观察上图可知，S2和S3是等价状态，所以将S2和S3合并，并用S2表示，得简化状态图: （2）根据题意可画出原始状态图： 不可重叠序列111检测？ （4）状态分配。 该电路有3个状态，可以用2位二进制代码组合（00、01、10、11）中的 三个代码表示。本例取S0=00、S1=01、S2=11。 （5）选择触发器。 本例选用2个D触发器。 （6）求出状态方程、驱动方程和输出方程。 列出D触发器的驱动表、画出电路的次态和输出卡诺图。 由输出卡诺图可得电路的输出方程： 根据次态卡诺图和D触发器的驱动表可得各触发器的驱动卡诺图： 由各驱动卡诺图可得电路的驱动方程： X Q1(n) Q0(n) Q1(n+1) Q0(n+1) Y 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 $