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6 3同步时序逻辑电路的设计 6 3 1设计同步时序逻辑电路的一般步骤 6 3 2同步时序逻辑电路设计举例 6 3同步时序逻辑电路的设计 同步时序逻辑电路的设计是分析的逆过程 其任务是根据实际逻辑问题的要求 设计出能实现给定逻辑功能的电路 6 3 1设计同步时序逻辑电路的一般步骤 同步时序电路的设计过程 1 根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表 2 状态化简 求出最简状态图 合并等价状态 消去多余状态的过程称为状态化简 等价状态 在相同的输入下有相同的输出 并转换到同一个次态去的两个状态称为等价状态 3 状态编码 状态分配 4 选择触发器的类型 6 画出逻辑图并检查自启动能力 给每个状态赋以二进制代码的过程 根据状态数确定触发器的个数 5 求出电路的激励方程和输出方程 例1用D触发器设计一个8421BCD码同步十进制加计数器 8421码同步十进制加计数器的状态表 6 3 2同步时序逻辑电路设计举例 2 确定激励方程组 D3 D2 D1 D0是触发器初态的函数 D3 D2 D1 D0 是触发器初态还是次态的函数 画出各触发器激励信号的卡诺图 画出完全状态图 电路具有自启动能力 3 画出逻辑图 并检查自启动能力 画出逻辑图 例2 设计一个串行数据检测器 电路的输入信号X是与时钟脉冲同步的串行数据 其时序关系如下图所示 输出信号为Z 要求电路在X信号输入出现110序列时 输出信号Z为1 否则为0 a 初始状态 b A输入1后 c A输入11后 d A输入110后 2 定义输入输出逻辑状态和每个电路状态的含义 1 确定输入 输出变量及电路的状态数 输入变量 A 状态数 4个 输出变量 Z 解 1 根据给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表 2 状态化简 列出原始状态转换表 3 状态分配 令a 00 b 01 c 11 4 选择触发器的类型 触发器个数 两个 类型 采用对CP下降沿敏感的JK触发器 5 求激励方程和输出方程 卡诺图化简得 激励方程 输出方程 6 根据激励方程和输出方程画出逻辑图 并检查自启动能力 激励方程 输出方程 当 10时 输出方程 能自启动 检查自启动能力和输出 输出方程 修改电路 例 用D触发器设计状态变化满足下状态图的时序逻辑电路 1 列出原始状态表 2 状态表化简 2 状态编码 a 000 b 001 c 010 d 011 e 100 三种状态分配方
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