经典同步时序逻辑电路分析汇总(第一道)(同步三进制加法计数器)

左手的ㄟ右手 2023-06-19 09:42 86阅读 0赞

很久没有分析过由触发器构成的同步时序逻辑电路的功能了, 似乎技艺已有些许生疏: 这是不应该的.

从之前的博客中大家应该会感觉到, 在使用触发器设计时序逻辑电路的基本功大致达标后, 我一直在用中规模集成电路芯片来进行时序逻辑电路的设计, 如同步十进制加法计数器74160、同步十六进制加法计数器74163等. 的确, “用中规模集成电路芯片来代替大量的触发器”这一设计准则的确能大幅提高我们设计电路的效率, 也能大幅提高电路设计的准确性: 但我们不要忘记, 我们是从”分析用触发器设计的同步时序逻辑电路的功能”开始的, 这说明”分析用触发器设计的同步时序逻辑电路的功能”是时序逻辑电路部分的基础, 是应该反复推敲的. 大家应在基础部分投入较大的精力, 以从根本上掌握时序逻辑电路的分析与设计方法.

好的, 让我们从下面的电路开始, 再次体会同步时序逻辑电路的奥妙.

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题: 分析该时序逻辑电路的功能, 写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程, 画出电路的状态转换图和时序图.

分析:

第一步, 写出驱动方程(电路图上方已标明)和输出方程(电路图上方已标明).

第二步, 根据驱动方程求出次态方程(电路图上方已表明).

第三步, 根据次态方程绘制状态表.










































题6.1状态表
Q1 Q0 Q1 Q0 Y
0 0 0 1 0
0 1 1 0 0
1 0 0 0 1
1 1 0 0 1

第四步, 根据状态表绘制状态图.

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第五步, 根据绘制的状态图, 分析电路的逻辑功能.

由状态图可以看出, 电路共有00、01、10三个有效状态; 电路状态为10时输出Y=1, 其它状态对应的输出Y=0. 由此可以看出, 这是一个同步3进制加法计数器. 剩下的一个无效状态11可进入有效循环, 所以电路可自启动.

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