時序邏輯電路的特點及邏輯圖分析

　　時序邏輯電路其任一時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，而且還與過去各時刻的輸入有關(guān)。常見的時序邏輯電路有觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器等。由于時序邏輯電路具有存儲或記憶的功能，檢修起來就比較復(fù)雜。

　　帶有時序邏輯電路的數(shù)字電路主要故障分析：

　　1. 時鐘：時鐘是整個系統(tǒng)的同步信號，當(dāng)時鐘出現(xiàn)故障時會帶來整體的功能故障。時鐘脈沖丟失會導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線、地址總線或控制總線沒有動作。時鐘脈沖的速率、振幅、寬度、形狀及相位發(fā)生變化均可能引發(fā)故障。

　　2. 復(fù)位：含有微處理器(MPU)的設(shè)備，即使是最小系統(tǒng)，一般都具有復(fù)位功能。復(fù)位脈沖在系統(tǒng)上電時加載到MPU上，或在特定情況下使程序回到最初狀態(tài)(例如，看門狗Watchdog程序)。當(dāng)復(fù)位脈沖不能發(fā)生、信號過窄、信號幅度不對、轉(zhuǎn)換中有干擾或轉(zhuǎn)換太慢時，程序就可能在錯誤的地址啟動，導(dǎo)致程序混亂。

　　3. 總線：總線傳遞指令系列和控制事件，一般有地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。當(dāng)總線即使只有一位發(fā)生錯誤時，也會嚴(yán)重影響系統(tǒng)功能，出現(xiàn)錯誤尋址、錯誤數(shù)據(jù)或錯誤操作等?？偩€錯誤可能發(fā)生在總線驅(qū)動器中，也可能發(fā)生在接收數(shù)據(jù)位的其它元件中。

　　4. 中斷：帶微處理器(MPU)的系統(tǒng)一般都能夠響應(yīng)中斷信號或設(shè)備請求，產(chǎn)生控制邏輯，以暫時中斷程序執(zhí)行，轉(zhuǎn)到特殊程序，為中斷設(shè)備服務(wù)，然后自動回到主程序。中斷錯誤主要是中斷線路粘附(此時系統(tǒng)操作非常緩慢)或受到干擾(系統(tǒng)錯誤響應(yīng)中斷請求)。

　　5. 信號衰減和畸變：長的并行總線和控制線可能會發(fā)生交互串?dāng)_和傳輸線故障，表現(xiàn)為相鄰的信號線出現(xiàn)尖峰脈沖(交互串?dāng)_)，或驅(qū)動線上形成減幅振蕩(相當(dāng)于邏輯電平的多次轉(zhuǎn)換)，從而可能加入錯誤數(shù)據(jù)或控制信號。發(fā)生信號衰減的可能原因比較多，常見的有高濕度環(huán)境、長的傳輸線、高速率轉(zhuǎn)換等。而大的電子干擾源會產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，導(dǎo)致信號畸變，引起電路的功能紊亂。

　　時序邏輯電路是指任意時刻的輸出狀態(tài)不僅與該時刻的輸入信號狀態(tài)有關(guān)，而且還與信號作用前電路的狀態(tài)有關(guān)。因此，在電路結(jié)構(gòu)上，必定含有具有記憶功能的存儲電路。

　　時序邏輯電路的分析是指給出時序電路的邏輯圖，求解該電路邏輯功能的過程。同步時序電路的一般分析方法和步驟見下圖所示。