2．4 时序逻辑电路分析与设计
门电路是构成组合逻辑电路的基本单元电路，故组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是电路任意时刻的输出状态，仅取决于当时输入信号的取值组合。而触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路，触发器具有记忆功能，因此，时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是在任意时刻，电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号状态，而且还与电路原来的状态有关。
依据电路中各个触发器状态的转换时间是否相同，可以把时序逻辑电路分为同步时序电路和异步时序电路。在同步时序电路中，所有触发器状态变化都发生在同一时刻，即各个触发器由一个共同的时钟脉冲在相同的时间触发。而在异步时序电路中，各个触发器状态的变化不是同时发生的。
时序逻辑电路的主要描述方法如下：
（1）逻辑方程式
时序逻辑电路的功能由逻辑电路的输出方程和状态方程确定。因此，输出方程和状态方程是描述时序逻辑电路的基本形式。逻辑方程式还可以描述时序电路的逻辑功能，但这种描述形式不够直观，并且在真正设计时序逻辑电路时，很难根据实际问题的要求直接写出逻辑方程式。
图2．32 状态转换表的一般形式
（2）状态转换表
状态转换表是以表格的形式来描述时序逻辑电路的输入变量、输出函数、电路的现态和次态之间关系的逻辑关系，其一般形式如图2．32所示。
它表明了处于现态Qn、输出为Z 的时序逻辑电路，当输入为X 时，在时钟脉冲的作用下电路将进入次态Qn＋1。
（3）状态转换图
状态转换图以圆圈表征电路现在所处的状态，以有向线段表示状态转换的方向，标注在有向线段一侧的数字表示状态转换前输入信号X 的值和输出值Z，以X/Z 形式进行标识。时序逻辑电路的状态转换图如图2．33所示，状态转换图简称状态图。状态图的主要优点是可以直观地描述时序逻辑电路的各状态转换过程。
图2．33 状态转换图
（4）时序图
在时钟脉冲序列及输入信号的作用下，电路状态、输出状态随时间变化的波形被称为时序图。
上述几种时序逻辑电路的描述方法，尽管表现形式不同，但它们所描述的逻辑功能是相同的，并且各种描述形式可以相互转换（图2．34）。另外，还可以用逻辑电路图等多种形式来表示时序逻辑电路。
图2．34 多种逻辑状态描述方式