时序逻辑威廉希尔官方网站 的特点

时序逻辑威廉希尔官方网站 的特点

    在第三章所讨论的组合逻辑威廉希尔官方网站 中，任一时刻的输出信号仅仅取决于该时刻的输入信号，而与威廉希尔官方网站 原来的输出状态无关，这也是组合逻辑威廉希尔官方网站 在逻辑功能上的共同特点。本章将要介绍另一种类型的逻辑威廉希尔官方网站 ，其功能特点是任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于威廉希尔官方网站 原来的状态，也即与以前的输入有关，具有这种功能特点的威廉希尔官方网站 叫做时序逻辑威廉希尔官方网站 。
    时序逻辑威廉希尔官方网站 简称时序威廉希尔官方网站 ，其结构特点是由存储威廉希尔官方网站 和组合威廉希尔官方网站 两部分组成，或通俗地说由触发器和门威廉希尔官方网站 组成，如图5.1.1所示。时序威廉希尔官方网站 的状态是由存储威廉希尔官方网站 来记忆的，因而在时序逻辑威廉希尔官方网站 中，触发器是必不可少的，而组合逻辑威廉希尔官方网站 在有些时序威廉希尔官方网站 中则可以没有。

图5.1.1 时序逻辑威廉希尔官方网站 的结构框图

    根据威廉希尔官方网站 状态转换情况的不同，时序威廉希尔官方网站 又分为同步时序逻辑威廉希尔官方网站 和异步时序逻辑威廉希尔官方网站 两大类。在同步时序威廉希尔官方网站 中，所有触发器的时钟输入端CP都连在一起，在外加的时钟脉冲CP作用下，凡是具备翻转条件的触发器在同一时刻改变状态。也就是说，触发器的状态更新与外加时钟脉冲CP的有效触发沿是同步的。而在异步时序逻辑威廉希尔官方网站 中，外加时钟脉冲CP只触发部分触发器，其余触发器则是由威廉希尔官方网站 内部信号触发的，因此，凡具备翻转条件的触发器状态的翻转有先有后，并不都和时钟脉冲CP的有效触发沿相同步。

时序逻辑威廉希尔官方网站 的分析方法

    分析一个时序威廉希尔官方网站 ，就是要找出给定时序威廉希尔官方网站 的逻辑功能。具体地说，就是要求找出威廉希尔官方网站 的状态和输出状态（一般指进位输出、借位输出等）在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。

在同步时序逻辑威廉希尔官方网站 中，由于所有触发器都由同一个时钟信号CP来触发，它只控制触发器的翻转时刻，而对触发器翻转到何种状态并无影响。所以在分析同步时序逻辑威廉希尔官方网站 时，可以不考虑时钟条件。

基本分析步骤：

1．  写出方程式

输出方程：时序逻辑威廉希尔官方网站 的输出表达式。

驱动方程(又称激励方程)根据给定的威廉希尔官方网站 ，分别写出各触发器输入端的逻辑表达式。如JK触发器J和K输入端的逻辑表达式，D触发器D输入端的逻辑表达式，它通常为各触发器现态及输入变量的函数。

2．  求出状态方程式

将驱动方程代入相应触发器的特性方程，便可求出该触发器的次态方程，时序逻辑威廉希尔官方网站 的状态方程由各触发器的次态方程组成。

3．  列出状态转换真值表

将威廉希尔官方网站 现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算，按列求出各触发器的次态和输出，从而列出状态转换真值表。在没有给出现态的起始值时，一般按二进制自然序从小到大列出所有可能的现态，时序逻辑威廉希尔官方网站 的输出状态，由威廉希尔官方网站 的现态来决定。

4．  画出状态转换图和时序图

状态转换图是指威廉希尔官方网站 由各现态转换到相应次态的示意图。它反映了时序逻辑威廉希尔官方网站 状态转换的规律。威廉希尔官方网站 的时序图是在时钟脉冲CP作用下，各触发器状态变化的波形图，它形象地表达了输入信号、输出信号、威廉希尔官方网站 状态等的取值在时间上的对应关系。

5．  逻辑功能说明

根据状态转换图（当然也可根据状态转换表）来说明威廉希尔官方网站 的逻辑功能。

三、 时序逻辑威廉希尔官方网站 的分析实例

[例5.1.1]试分析图5.1.2所示威廉希尔官方网站 的逻辑功能。

图5.1.2 待分析时序逻辑威廉希尔官方网站

解：（1）写出方程式

请注意在写状态方程时，变量前后次序一般按输入变量、各触发器现态从高位到低位排列，以便于下一步列写状态转换表。                             

(3)进行状态计算，列出状态转换表  

图5.1.3  状态转换图

（4）画出状态转换图，如图5.1.3所示，其中X、C₀用X/C₀表示。斜线上方表示输入X的值，下方表示输出C₀的值。

状态转换图5.1.3表明，图5.1.2所示威廉希尔官方网站 是一个可控的同步三进制计数器，其中X是控制输入端。当X=0时，计数器停止计数，保持现状态不变；当X=1时，计数器成为三进制递增计数器，计数顺序是    

而“11”状态是无效状态，威廉希尔官方网站 若处于“11”状态，则在CP脉冲作用下可以进入有效状态“00”。因此，图5.1.2计数器可以自启动。

[例5.1.2]试分析图5.1.4所示威廉希尔官方网站 的逻辑功能并画出时序图。

图5.1.4[例5.1.2]待分析时序逻辑威廉希尔官方网站

解：分析步骤如下：

 图5.1.5 [例5.1.2]的状态转换图

可见，其中000、001、010、011、100、101六个状态是有效状态，图5.1.4威廉希尔官方网站 在输入第6个计数脉冲CP后，返回到起始的000状态。同时输出端Y输出一个进位脉冲。而110和111是两个无效状态，若由于干扰或某种原因使威廉希尔官方网站 处于无效状态，最多经过两个CP后能进入有效状态010。因此，图5.1.4所示威廉希尔官方网站 为同步六制递增计数器，具有自启动能力。

（5）画出时序图如图5.1.6所示（据六个有效状态依次画出）

图5.1.6  [例5.1.2]所示威廉希尔官方网站 的时序图