同步时序逻辑电路 Next excitation Output Inp State STATECurrent Output Pipeline Pipe-line ogIc- output Logic. Memory state Memot G F clk clk Clk signal 复杂 Mealy型状态机的流水线输出方式。 ·输出信号从记忆元件得到。 并且输出存储元件也受时钟控制。 16
16 同步时序逻辑电路 Next State LogicF STATE Memory Output LogicG clk excitation Current state Output Pipeline Memory Clk signal clk input Pipe-line output •复杂Mealy型状态机的流水线输出方式。 •输出信号从记忆元件得到。 •并且输出存储元件也受时钟控制
5.2同步时序逻辑电路分析 1时序逻辑电路分析的目的 ①求时序逻辑电路的状态方程; ②得到时序逻辑电路的输出方程; ③分析电路的性能 17
17 1.时序逻辑电路分析的目的: ① 求时序逻辑电路的状态方程； ② 得到时序逻辑电路的输出方程； ③ 分析电路的性能。 5.2同步时序逻辑电路分析
2时序逻辑电路的分析步骤 (1)由给定的时序电路写出: ①各FF含有时钟意义的特性方程 ②激励方程(或驱动方程即FF驱动信号表达式 ③电路的输出方程 (2).将各驱动方程代入对应FF的特性方程求各FF的状态方 程;并标明时钟条件从而得到整个时序电路的状态方程组; (3)由状态方程和输出方程得出该电路的状态转换真值表并 检查电路能否自启动; (4)根据状态转换真值表画出状态转换图和时序图; (5)分析电路的功能 18
18 2.时序逻辑电路的分析步骤 (1).由给定的时序电路写出: ①各F.F.含有时钟意义的特性方程; ②激励方程(或驱动方程)即F.F.驱动信号表达式; ③电路的输出方程. (2).将各驱动方程代入对应F.F.的特性方程,求各F.F.的状态方 程;并标明时钟条件,从而得到整个时序电路的状态方程组; (3).由状态方程和输出方程得出该电路的状态转换真值表并 检查电路能否自启动; (4).根据状态转换真值表画出状态转换图和时序图; (5).分析电路的功能
3Meay型同步时序电路的分析 F Input Output CLK Next state logic I State memory I Output logic G 19
19 3.Mealy型同步时序电路的分析
驱动方程:D0=Q0En+Q0En 由状态方程可得状态转换表: 设初始状态:Q1Q0n=00 D1=Q,nEn+ QinQ nEn Q1 Er 1Q0 E 次态方程:Q0+1=D Q, n+1= D 01 01 10 状态方程:Q0+1=(Q0:Em)↑p 10 Qn+1=(Q,En+Q,Qo En+Q,QonE 11 11 Q
20 驱动方程： D0=Q0 nEn+ Q0 nEn D1=Q1 nEn+ Q1 nQ0 nEn + Q1 nQ0 nEn 次态方程： Q0 n+1= D0 Q1 n+1= D1 状态方程： Q0 n+1=(Q0 n⊕ En ) ↑cp Q1 n+1=(Q1 nEn+Q1 nQ0 nEn+Q1 nQ0 nE n ) ↑cp 11 11 00 10 10 11 01 01 10 00 00 01 0 1 Q En 1 nQ0 n Q1 n+1 Q0 n+1 S1 S2 S3 S0 由状态方程可得状态转换表： 设初始状态：Q1 nQ0 n=00