任務(wù)5.1

時序邏輯電路的設(shè)計

時序邏輯電路的設(shè)計概述

時序邏輯電路的設(shè)計目錄

一、時序邏輯電路的設(shè)計概述

概念設(shè)計和分析互為逆過程。設(shè)計是指根據(jù)具體邏輯問題，設(shè)計出實(shí)現(xiàn)這一邏輯功能要求的電路，并要求電路

最簡。最簡標(biāo)準(zhǔn)：觸發(fā)器和門電路數(shù)目最少，其輸入端

最

少

。一

、時序邏輯電路的設(shè)計概述

步驟(1)邏輯抽象，得出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(表)。(2)狀態(tài)化簡。(3)狀態(tài)分配。(4)選定觸發(fā)器類型，求出輸出方程，狀態(tài)方程(次態(tài)方程)和驅(qū)動方

程。(5)根據(jù)求出的輸出方程和驅(qū)動方程畫出邏輯電路圖。(6)檢查設(shè)計的邏輯電路是否具有自啟動能力。若不能自啟動應(yīng)采取

措施解決。

一、時序邏輯電路的設(shè)計概述

步驟選

擇

觸

發(fā)

器狀

態(tài)

編

碼狀

態(tài)

化

簡由給定的邏輯功能

求出原始

狀態(tài)圖或

表確定輸出方程及觸

發(fā)器的激

勵方程畫邏輯電路圖并檢

查自啟動

能力時序邏輯電路的設(shè)計步驟

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器(1)根據(jù)設(shè)計要求，作出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖依題意，十進(jìn)制計數(shù)器需要用十個狀態(tài)來表示。十個狀態(tài)循

環(huán)后回到初始狀態(tài)。設(shè)這十個狀態(tài)為SO、S1、S2、·

·

·、S9。S1

S?

S9

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器(2)選擇觸發(fā)器的類型、個數(shù)以及進(jìn)行狀態(tài)分配。①選擇所用觸發(fā)器的類型和個數(shù)。選擇JK觸發(fā)器，因為狀態(tài)數(shù)N=10,

所以取觸發(fā)器個數(shù)n=4。②狀態(tài)分配采用8421

BCD碼。共有十個狀態(tài)，分別為SO=0000,S1=0001,……,S9=1001。1010～1111六個狀態(tài)可作為任意項處理。二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器③列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表現(xiàn)態(tài)次態(tài)時鐘Q?

"Q?

""

2?！盦3Q2”+Q.#Q。”+1CP0000000110001001020010001130011010040100010150101011060110011170111100081000100191001000010Q”(3)求出三個向量方程①畫次態(tài)卡諾圖Q:“)

Q'"QQQ

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×

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×

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器e:“

)

Q“Q”Q"Q

00

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×

×

0000100111××××00××0001111001

11

10

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器(3)求出三個向量方程①由次態(tài)卡諾圖可得狀態(tài)方程Q?！?1=Q。”

Qn+1=Q"Q。"+Q?"Q?"Q

?！盦?n+1=Q?"Q。"+Q?"Q"+Q?"Q"Q。"=Q?"Q?"+Q?！?+Q?"Q"Q。"Q?+1=Q?”Q?！?+Q?"Q?"Q"Q。"

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器②將以上觸發(fā)器的狀態(tài)方程與JK觸發(fā)器特性方程比較，可得各觸發(fā)器的驅(qū)動方程J?=1,K?=1J?=Q?"Q

。"J?=Q?"Q。"=K,

K?=Q,"J?=Q?"Q"Q"K?=Q

。"

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器(4)由驅(qū)動方程畫出邏輯電路圖FF

&

1J1KRoFF?

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1K1-CP

一Q?2.Q?RD-Q1

二、時序邏輯電路的設(shè)計用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器設(shè)計同步8421BCD碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器(5)檢查電路的自啟動能力。由次態(tài)卡諾圖可知該電路具有自啟動能力。(6)畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖Q2?2e.1110-

11-00100011011)(01001101(0101)0110000)00001001(1000(01110101100設(shè)計和分析互為逆過程。設(shè)計是指根據(jù)具體邏輯問題，設(shè)計出實(shí)現(xiàn)這一邏輯功能要求的電路，并要求電路最簡。最