同步时序逻辑电路的分析方法优化

同步时序电路中所有触发器都受同一个时钟信号控制，所以分析方法比较简单。一般按如下步骤进行：

① 根据给定逻辑电路写出驱动方程和输出方程；

② 将各触发器的驱动方程代入相应触发器的特性方程，即得到各触发器的状态方程；

③ 根据输出方程和状态方程，列状态表、画状态图或时序图；

④ 确定电路的逻辑功能。

上述对时序逻辑电路的分析步骤不是一成不变的，可根据电路繁简情况和分析者对电路的熟悉程度进行取舍。

例11.2.1　试分析如图11.2.1所示电路的逻辑功能。

图11.2.1　例11.2.1的逻辑电路图

解：这是一个由两个JK触发器和与门组成的Moore型同步时序逻辑电路，分析如下。

（1）根据逻辑图写出每个触发器的驱动方程和输出方程。

（2）将驱动方程代入触发器的特征方程求得触发器的状态方程。

（3）列出状态转换表，画出状态转换图与时序波形图。

根据状态方程和输出方程，可以列出状态表，如表11.2.1所示。

表11.2.1　例11.2.1的状态表

由此状态表可以得到：

① 状态图，如图11.2.2所示。

图11.2.2　例11.2.1的状态图

② 时序图，如图11.2.3所示。(www.xing528.com)

图11.2.3　例11.2.1的时序图

（4）确定电路的逻辑功能。

由状态图和时序图可知，此电路是一个同步四进制加法计数器，Z为进位输出端。

例11.2.2　试分析如图11.2.4所示电路的逻辑功能。

图11.2.4　例11.2.2的逻辑电路图

解：

（1）根据逻辑图写出每个触发器的驱动方程和输出方程。

（2）将驱动方程代入触发器的特征方程求得触发器的状态方程。

（3）列出状态转换表（表11.2.2），画出状态转换图（图11.2.5）与时序波形图（图11.2.6）。

表11.2.2　例11.2.2的状态表

续表

图11.2.5　例11.2.2的状态图

图11.2.6　例11.2.2的时序图

（4）确定电路的逻辑功能。

由状态图可见，电路的有效状态是三位循环码。从时序图可看出，电路正常工作时，各触发器的Q端轮流出现一个宽度为一个CP周期脉冲信号，循环周期为3 TCP。电路的功能为脉冲分配器或节拍脉冲产生器。