异步时序逻辑电路分析步骤:
(1)列方程组:
①时钟方程, ②激励方程, ③次态方程.
(2)绘制状态表.
绘制状态表时的思路与同步时序逻辑电路有些许不同: 要根据每个触发器的时钟方程来填充状态表. 以这里的分析过程举例. 、
、
= 1时, 表示时钟有效; 否则时钟无效. 由于0#触发器的时钟信号引脚直接接到系统的时钟信号线上, 故0#触发器和系统时钟CP保持一致: 这是求次态的突破口. 这样一来, 系统
有效时,
也有效, 所以
. 既然
一直有效(当系统时钟CP有效时), 那么就按照次态方程求出所有的
. 之后, 根据
, 得知只有在
上升沿时,
才按照触发器次态方程进行状态转换: 其他时刻数据保持不变. 如此一来, 就可以求出所有的
. 再根据
, 得知只有在
上升沿时,
才按照触发器次态方程进行状态转换: 其他时刻数据保持不变. 综上所述, 状态表填充完毕. 值得一提的是, 对于状态表中的某一行, 现态到次态的变化时刻为系统时钟的有效时刻(这里
的变化时刻和系统时钟有效时刻吻合, 但
、
的变化会相应滞后): 若三个触发器的状态都要发生改变 ,则状态改变的先后顺序为
, 这期间会有一定的时间消耗.
异步电路的各个触发器时序转换存在一定的延迟, 也就是说, 从现态到次态的转换过程中有一段不稳定的时间. 在此期间, 电路的状态是不确定的. 因此, 异步时序电路的输入信号(包括时钟信号)必须等待电路进入稳定状态后才允许发生改变, 否则电路会处于不确定状态.
对于状态表中的某一行来说, 总会有一个CP信号是和系统时钟信号同步的, 所以当系统有效时刻到来时, 这个触发器也迎来有效时刻. 那么, 这个和系统时钟同步的触发器的CP在状态表中的任何一行都为1, 即只要系统时钟有效, 该触发器的时钟也有效.
(3)绘制状态图.
(4)绘制时序图.
(5)分析电路功能.
