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西門子卡件6ES7313-6CG04-0AB0
例1 試分析圖1所示時序邏輯電路
解：分析過程如下：
1.寫出各邏輯方程式
(1)這是一個同步時序電路，各觸發器CP 信號的邏輯表達式可以不寫。
(2)輸出方程 Z =Q1nQ0n
(3)驅動方程
J0=1 K0=1
2.將驅動方程代入相應的JK觸發器的特征方程，求得各觸發器的次態方程為：
圖1 例1的邏輯電路圖 |
3. 列狀態表，畫狀態圖和時序圖
列狀態表是分析時序邏輯電路的關鍵一步，其具體做法是：先填入電路現態Qn（本例中為Q1n ，Q0n ）的所有組合狀態以及輸入信號X的所有組合狀態，然后根據輸出方程及狀態方程，逐行填入當前輸出Z的相應值，以及次態Qn+1（Q1n+1 ，Q0n+1）的相應值。該電路的狀態表如表1。根據狀態表可作出狀態圖，如圖2所示。
列狀態表是分析時序邏輯電路的關鍵一步，其具體做法是：先填入電路現態Qn（本例中為Q1n ，Q0n ）的所有組合狀態以及輸入信號X的所有組合狀態，然后根據輸出方程及狀態方程，逐行填入當前輸出Z的相應值，以及次態Qn+1（Q1n+1 ，Q0n+1）的相應值。該電路的狀態表如表1。根據狀態表可作出狀態圖，如圖2所示。
表1 例1的狀態表  |
設電路的初始狀態為Q1nQ0n=00，根據狀態表和狀態圖,可畫出在一系列CP 脈沖作用下電路的時序圖，如圖3所示。
 圖2 例1的狀態圖 |  圖3 例1電路的時序圖 |
4.邏輯功能分析
由該例的狀態圖就可看出，此電路是一個可控計數器。當X=0時，進行加法計數，在時鐘脈沖作用下，Q1Q0的數值從00到11遞增，每經過4個時鐘脈沖作用后,電路的狀態循環一次。同時在Z 端輸出一個進位脈沖，因此，Z 是進位信號。當X=1時，進行減1計數，Z 是借位信號。
例2 分析圖4所示的邏輯電路
由該例的狀態圖就可看出，此電路是一個可控計數器。當X=0時，進行加法計數，在時鐘脈沖作用下，Q1Q0的數值從00到11遞增，每經過4個時鐘脈沖作用后,電路的狀態循環一次。同時在Z 端輸出一個進位脈沖，因此，Z 是進位信號。當X=1時，進行減1計數，Z 是借位信號。
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，這是一個同步時序邏輯電路,電路中沒有輸入信號X，而且電路的輸出直接由各觸發器的Q 端取出。分析過程如下：
1. 寫出各邏輯方程
(1) 輸出方程 Z0=QOn Z1=Q1n Z2=Q2n
(2) 驅動方程 D0=Q0nQ1n D1=Q0n D2=Q1n
2. 將驅動方程代入相應的D觸發器的特性方程，求得各D 觸發器的次態方程
Q0n+1=D0=Q0nQ1n, Q1n+1=D1=Q0n, Q2n+1=D2=Q1n
3. 列狀態表，畫狀態圖和時序圖
1. 寫出各邏輯方程
(1) 輸出方程 Z0=QOn Z1=Q1n Z2=Q2n
(2) 驅動方程 D0=Q0nQ1n D1=Q0n D2=Q1n
2. 將驅動方程代入相應的D觸發器的特性方程，求得各D 觸發器的次態方程
Q0n+1=D0=Q0nQ1n, Q1n+1=D1=Q0n, Q2n+1=D2=Q1n
3. 列狀態表，畫狀態圖和時序圖
表2 例2的狀態表 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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圖5 例2的狀態圖 | 圖6 例2的時序圖 |
從狀態圖可見，001，010，100這3個狀態形成了閉合回路，在電路正常工作時,電路狀態總是按照回路中的箭頭方向循環變化，這3個狀態構成了有效序列,稱它們為有效狀態，其余的5個狀態稱為無效狀態(或偏離態)。
4. 邏輯功能分析
該電路的狀態表和狀態圖不太容易直接看出此電路的邏輯功能，而由它的時序圖可見，這個電路在正常工作時，各觸發器的Q 端輪流出現一個脈沖信號，其寬度為一個CP 周期，即1TCP ,循環周期為3TCP ，這個動作可以看作是在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。由狀態圖可知，若此電路由于某種原因進入無效狀態時，在CP 脈沖作用后，電路能自動回到有效序列，這種能力稱為電路具有
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