例1 試分析圖1所示時(shí)序邏輯電路
解：分析過(guò)程如下：
1.寫出各邏輯方程式
(1)這是一個(gè)同步時(shí)序電路，各觸發(fā)器cp 信號(hào)的邏輯表達(dá)式可以不寫。
(2)輸出方程z =q1nq0n
(3)驅(qū)動(dòng)方程
j0=1 k0=1
2.將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)的jk觸發(fā)器的特征方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程為：
圖1 例1的邏輯電路圖
3. 列狀態(tài)表，畫狀態(tài)圖和時(shí)序圖
列狀態(tài)表是分析時(shí)序邏輯電路的關(guān)鍵一步，其具體做法是：先填入電路現(xiàn)態(tài)qn（本例中為q1n ，q0n ）的所有組合狀態(tài)以及輸入信號(hào)x的所有組合狀態(tài)，然后根據(jù)輸出方程及狀態(tài)方程，逐行填入當(dāng)前輸出z的相應(yīng)值，以及次態(tài)qn+1（q1n+1 ，q0n+1）的相應(yīng)值。該電路的狀態(tài)表如表1。根據(jù)狀態(tài)表可作出狀態(tài)圖，如圖2所示。
表1例1的狀態(tài)表
設(shè)電路的初始狀態(tài)為q1nq0n=00，根據(jù)狀態(tài)表和狀態(tài)圖,可畫出在一系列cp 脈沖作用下電路的時(shí)序圖，如圖3所示。
圖2 例1的狀態(tài)圖
圖3例1電路的時(shí)序圖
4.邏輯功能分析
由該例的狀態(tài)圖就可看出，此電路是一個(gè)可控計(jì)數(shù)器。當(dāng)x=0時(shí)，進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖作用下，q1q0的數(shù)值從00到11遞增，每經(jīng)過(guò)4個(gè)時(shí)鐘脈沖作用后,電路的狀態(tài)循環(huán)一次。同時(shí)在z 端輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖，因此，z 是進(jìn)位信號(hào)。當(dāng)x=1時(shí)，進(jìn)行減1計(jì)數(shù)，z 是借位信號(hào)。
例2 分析圖4所示的邏輯電路
圖4例2的邏輯電路圖
解：由圖4可見(jiàn)，這是一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路,電路中沒(méi)有輸入信號(hào)x，而且電路的輸出直接由各觸發(fā)器的q 端取出。分析過(guò)程如下：
1. 寫出各邏輯方程
(1) 輸出方程 z0=qon z1=q1n z2=q2n
(2) 驅(qū)動(dòng)方程 d0=q0nq1n d1=q0n d2=q1n
2. 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)的d觸發(fā)器的特性方程，求得各d 觸發(fā)器的次態(tài)方程
q0n+1=d0=q0nq1n, q1n+1=d1=q0n, q2n+1=d2=q1n
3. 列狀態(tài)表，畫狀態(tài)圖和時(shí)序圖
表2例2的狀態(tài)表
q2n
q1n
q0n
q2n+1
q1n+1
q0n+1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
0
圖5例2的狀態(tài)圖
圖6 例2的時(shí)序圖
從狀態(tài)圖可見(jiàn)，001，010，100這3個(gè)狀態(tài)形成了閉合回路，在電路正常工作時(shí),電路狀態(tài)總是按照回路中的箭頭方向循環(huán)變化，這3個(gè)狀態(tài)構(gòu)成了有效序列,稱它們?yōu)橛行顟B(tài)，其余的5個(gè)狀態(tài)稱為無(wú)效狀態(tài)(或偏離態(tài))。
4. 邏輯功能分析
該電路的狀態(tài)表和狀態(tài)圖不太容易直接看出此電路的邏輯功能，而由它的時(shí)序圖可見(jiàn)，這個(gè)電路在正常工作時(shí)，各觸發(fā)器的q 端輪流出現(xiàn)一個(gè)脈沖信號(hào)，其寬度為一個(gè)cp 周期，即1tcp ,循環(huán)周期為3tcp ，這個(gè)動(dòng)作可以看作是在cp 脈沖作用下，電路把寬度為1tcp 的脈沖依次分配給q0，q1，q2各端，所以此電路的功能為脈沖分配器或節(jié)拍脈沖產(chǎn)生器。由狀態(tài)圖可知，若此電路由于某種原因進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)時(shí)，在cp 脈沖作用后，電路能自動(dòng)回到有效序列，這種能力稱為電路具有自啟動(dòng)能力。