使用J-K触发器设计时序同步状态机

该教学课件专注于数字逻辑设计中的时序同步状态机设计，特别是使用J-K触发器的实现方法。文件主要分为几个部分，详细介绍了如何利用J-K触发器来构建状态机。 在设计时序同步状态机时，通常会涉及到以下几个关键概念： 1. J-K触发器：J-K触发器是一种双稳态电路，它的输出状态受输入信号J和K的控制。当J=K=0时，触发器保持当前状态；J=1，K=0时，触发器清零（Q=0）；J=0，K=1时，触发器置位（Q=1）；J=K=1时，触发器的状态翻转。 2. 转换/输出表：该表格展示了状态机的不同输入组合（A0, A1）与当前状态（S）之间的关系，以及对应的输出（OK0, OK1）。这有助于理解状态间的转换逻辑。 3. 激励表：在设计中，激励表用于确定每个状态转换时J-K触发器的输入J和K应当取什么值，以便实现所需的状态转移。 4. 特征方程：J-K触发器的特征方程是Q* = J·Q' + K'·Q，其中Q*表示新的输出状态，Q是当前输出，J和K是输入控制信号。 5. 状态方程：状态方程描述了下一状态（Q*）如何依赖于当前状态（Q）和输入变量（如A, B）。课件中给出了Q1*, Q2*, 和 Q3* 的状态方程。 6. 设计方法： - 方法一：基于状态方程和触发器特征方程，直接计算出J和K的激励方程。 - 方法二：通过状态转移表和激励表来确定激励方程。这种方法更直观，但可能需要更多的步骤。 7. 功能表：展示了J-K触发器在不同J和K输入下的输出行为，这有助于理解和验证设计。 8. 设计流程：首先，确定系统的状态和状态转换，然后选择合适的触发器类型（在这里是J-K触发器），接着根据状态方程或状态转移图计算出激励方程，最后通过这些激励方程来配置J-K触发器的J和K输入，以实现预期的状态转换。 通过这个教学课件，学习者可以深入理解时序逻辑电路的设计原理，特别是J-K触发器在状态机中的应用，这对于电子工程、计算机硬件设计等领域非常关键。