(4)分析功能:由时序图可以看出:在正常情况下,各触发器轮流出现一个宽度为CP脉冲的脉冲信号,称为脉冲分配器或节拍脉冲产生器。另外,从状态图可以看出,电路如处于其他5个状态为无效状态时,在CP脉冲的作用下,电路可回到有效序列,这种能力称为电路具有自启动能力。
(三)异步时序电路的分析步骤
1.写各触发器的时钟信号CP的逻辑表达式;
写各触发器的驱动函数(输入端的表达式,如T、J、K、D);
写电路的输出函数(组合电路的输出);
写触发器的状态方程(特性方程);
2.作状态转换表(描述输入与状态转换关系的表格)及状态转换图;
3.作时序波形图(画出时钟脉冲作用下的输入、输出波形图);
4.得到电路的逻辑功能。
【例2】分析图7所示逻辑电路。
在电路中FF1的时钟输入端没有与CP相连,属于异步时序逻辑电路。
图7
解:1。写出各逻辑方程式:
(1)各触发器的时钟信号的逻辑方程
(时钟脉冲源),上升沿触发;
,仅当由时,才可能改变状态,否则将保持原态。
(2)输出方程:
(3)驱动方程:,
2.写出各触发器的状态方程:
(CP由时,有效)
(由时,有效)
3.列出状态表(表2),可画出状态图,如图8所示。该电路的时序图如图9所示。
表2
0 0 ↑ ↑ 11/0 0 1 ↑ 0 00/0 1 0 ↑ ↑ 01/0 1 1 ↑ 0 10/1
图8状态图图9时序图
4.功能分析:由状态图和时序图可以看出:该电路是一个异步四进制减法计数器,Z是借位信号。也可把该电路看做是一个时序信号发生器。输出序列脉冲信号Z的重复周期是,宽度为。
【例3】已知某同步时序电路的逻辑图如图10,分析电路的逻辑功能。
输出函数:Z=XQ2nQ1n
图10
解:1.写出各触发器的驱动函数和电路的输出函数。
驱动函数:T1=X,T2=XQ1n,Z=XQ1nQ2n
2.写状态方程
T触发器的状态方程为:
(将T1n、T2n代入则得到两个触发器的状态方程)
3.作出电路的状态转换表及状态转换图
填表方法:
表2状态转换表
由状态表绘出状态图
图11
4.由状态图得电路的逻辑功能:
电路是一个可控4进制计数器。X端是控制端,时钟脉冲作为计数脉冲输入。
X=1初态为00时,实现4进制加计数;
X=0时,保持原态。
输出不仅取决于电路本身的状态,而且也与输入变量X有关。
(电路属于米利型、可控4进制计数器。
5.作时序波形图
初始状态为00,输入X的序列为1111100111。
图12
|
|