6.3 时序电路的设计
6.3.1 同步时序电路的设计同步时序电路的设计可按以下步骤进行：
1 建立原始状态转移图和原始状态转移表；
2 化简原始状态转移表；
3 进行状态编码；
4 选择触发器类型，求电路输出方程及各触发器的驱动方程；
5 画逻辑电路图。
1）建立原始状态转移图和原始状态转移表例 6.3.1 试建立 1001序列检测器的原始状态转移图和原始状态转移表
S2S3
S0 1/0
0/0
0/0
1/0 0/0
1/0
1/10/0
S1 S(t)
N(t)/Z(t)
X=0 X=1
S0 S0/0 S1/0
S1 S2/0 S1/0
S2 S3 /0 S1/0
S3 S0 /0 S1/1
2) 化简原始状态转移表例 6.3.2化简原始状态转移表
S(t)
N(t)/Z(t)
X=0 X=1
A C/1 B/0
B C/1 E/0
C B/1 E/0
D D/1 B/1
E D/1 B/1
步骤 （ 1）作状态对图
（ 2）顺序比较，作隐含表
（ 3）进行关联比较
（ 4）作最简状态表
BE
BC
BE √
× × ×
× × × √
A B C D
B
C
D
E
BE
BC√
BE× √
× × ×
× × × √
A B C D
B
C
D
E
S(t) N(t)/Z(t)
X=0 X=1
a b/1 b/0
b b/1 d/0
d d/1 b/1
3)进行状态编码例 6.3.3 对表 6.3.6进行状态编码
S(t) N(t)/Z(t)
X=0 X=1
A A/0 B/0
B A/0 C/0
C A/0 D/0
D A/0 D/1
解 (1)确定代码位数 n取大于
log2M的最小整数 M=4,n取 2
(2) 按优先级别确定应相邻的状态
① x=0时具有相同次态的现态 AB,AC、
AD,BC,BD,CD； x=1时有 CD
② 同一现态在相邻输入下的不同次态为
AB,AC,AD,AD
③所有输入下都具有相同输出的现态为 AB,AC,BC
由① ② ③ 确定应相邻的状态，其次序为 CD,AD,AB或 AC
（ 3） 状态编码 当用 Q2Q1表示状态时，
A,B,C,D的代码分别为 00,01,11，
10
（ 4）作二进制状态转移表
S(t)
Q2 Q1
N(t)/Z(t)
X=0 X=1
0 0 00/0 01/0
0 1 00/0 11/0
1 1 00/0 10/0
1 0 00/0 10/1
4） 选择触发器类型，求电路输出方程及各触发器的驱动方程例 6.3.4设状态转移表如 6.3.8所示，试实现同步时序电路。
X=0 X=1
0 0 00/0 10/0
0 1 00/0 01/1
1 0 00/0 01/0
nnQQ 12
ZQQ nn /1112
Xn Zn D2D1 J2K2 J1K1
0 00 00 0 00 0 0
0 01 00 0 00 0 1
0 10 00 0 00 1 0
0 11
1 00 10 0 10 1 0
1 01 01 1 01 0 0
1 10 01 0 01 1 1
1 11
nnQQ 12 1
112 nn QQ

由转移表可画出相应的卡诺图，求出
1
121
212
121
122
,
1,
XQZ
XKXQJ
KQXJ
XQXQD
QQXD

6.3.2 脉冲异步时序电路的设计设计步骤基本上和同步时序一样，但还须考虑以下问题
（ 1）时钟信号的取值为：无脉冲,0”,有脉冲
,1”
（ 2）既要设计各触发器的激励信号，又要设计各触发器的时钟信号
（ 3）触发器状态不变时，令 CP=0,触发器的激励信号为任意态例 6.3.5 试用 D触发器设计一个,X1— X2— X2”序列检测器 （ 所谓输入脉冲为 X1 是指 X1 =1,X2 =0；输入脉冲为 X2是指 X2 =1,X1 = 0）
解 （ 1） 拟定原始状态转移图和原始状态转移表
B
01
Q1Q2
A
00
X/Z
C
10
X1/0
X2/1
X2/0
X2/0X1/0X1/0
S(t) N(t)/Z(t)
X
X1 X2
A(00) A/0 B/0
B(01) A/0 C/1
C(10) A/0 C/0
(2)状态化简和状态编码
(3)确定时钟函数、激励函数、输出函数
X2X1 CP1 D1 CP2 D2 Z
00 0001
1011
0000
01ΦΦ
00
0 Φ
Φ Φ
ΦΦ
00
1Φ
ΦΦ
1 Φ
00
0Φ
01 0001
1011
0100
10ΦΦ
00
1Φ
ΦΦ
1 Φ
01
1Φ
Φ0
0Φ
00
1Φ
10 0001
1011
1000
10ΦΦ
01
0Φ
Φ0
ΦΦ
00
0 Φ
Φ Φ
ΦΦ
00
0 Φ
11 0001
1011 Φ Φ Φ Φ Φ Φ
nnQQ 21 1211 nn QQ
由卡诺图可得
22
22
12212
11
11221
XQZ
QD
XQXQCP
QD
XQXQCP
n
n
nn
n
nn

（ 4）作逻辑电路
（ 5）自启动讨论
B
01
A
00
X/Z
C
10
X1/0
X2/1
X2/0
X1/0 X
2/0
Q1Q2
D
11
X2/1
X1/0
X1/0
S3
S0 1/0
0/1
0/0
1/0
1/01/00/0
S1
S2
0/0 S0
1/0
0/1
1/0
1/0
0/0
S1S2
0/0
原始状态图 简化状态图