时钟方程为:CP0=CP1=CP 激励方程为:
n??J0?Q1???K0?1?J1?Q0n ?K?1?1将激励方程代入J-K-FF的特性方程可得状态方程为
?Q0n?1?J0Q0n?KQ0n?Q0nQ0n ?n?1nnnn?Q1?J1Q1?KQ1?Q0Q1由状态方程做出状态转换表为:
n Q1nQ0Q1n?1 0 1 0 0 n?1 Q00 0 0 1 1 0 1 1
1 0 0 0 则状态转换图和时序图为:
可见电路具有自启动特性,这是一个三进制计数器。
(二)设计题型 1.组合逻辑电路设计:
设计思路:
① 由电路功能描述列出真值表; ② 由真值表写出逻辑表达式或卡若图;
③将表达式化简为最简与或表达式; ④实现逻辑变换,画出逻辑电路图。
要求:熟练掌握用常用门电路和组合逻辑器件74LS138、74LS153、74LS151设计实现各种组合逻辑电路。
举例13:某汽车驾驶员培训班进行结业考试,有三名评判员,其中A为主评判员,B和C为副评判员,在评判时按照服从多数原则通过,但主评判员认为合格也通过,试用与非门实现该逻辑电路。(或用74138、74151、74153实现) 解:由题意可作出真值表为:用卡诺图化简为
A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Y 0 0 0 1 1 1 1 1 则输出逻辑表达式为Y?A?BC?ABC 用与非门实现逻辑电路图为:
2.时序逻辑电路设计:
设计思路:
①由设计要求画出原始状态图或时序图; ②简化状态图,并分配状态;
③选择触发器类型,求时钟方程、输出方程、驱动方程; ④画出逻辑电路图; ⑤检查电路能否自启动。
要求:熟练掌握同步时序电路,比如同步加法计数器、减法计数器的设计实现。
举例14:设计一个按自然态序变化的7进制同步加法计数器,计数规则为逢七进1,产生一个进位输出。 解:①建立原始状态图:
②简化状态图,并分配状态:已经是最简,已是二进制状态;
③选择触发器类型,求时钟方程、输出方程、驱动方程:因需用3位二进制代码,选用3个CP下降沿触发的JK触发器,分别用FF0、FF1、FF2表示。 由于要求采用同步方案,故时钟方程为:
CP0?CP1?CP2?CP输出方程:
状态方程: