在設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路時(shí)，要求設(shè)計(jì)者根據(jù)給出的具體邏輯問(wèn)題，求出實(shí)現(xiàn)這一邏輯功能的邏輯電路。所得到的設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)力求簡(jiǎn)單。在這一小節(jié)里首先討論簡(jiǎn)單時(shí)序電路的設(shè)計(jì)。這里所說(shuō)的簡(jiǎn)單時(shí)序電路，是指用一組狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程就能完全描述其邏輯功能的時(shí)序電路。       BFU630F
    當(dāng)選用小規(guī)模集成電路做設(shè)計(jì)時(shí)，電路最簡(jiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是所用的觸發(fā)器和門(mén)電路的數(shù)目最少，而且觸發(fā)器和門(mén)電路的輸入端數(shù)目也最少。而當(dāng)使用中、大規(guī)模集成電路時(shí)，電路最簡(jiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)則是使用的集成電路數(shù)目最少，種類(lèi)最少，而且互相間的連線也最少。
    設(shè)計(jì)同步時(shí)序邏輯電路時(shí)，一般按如下步驟進(jìn)行。
    (1)邏輯抽象，得出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
    就是將要求實(shí)現(xiàn)的時(shí)序邏輯功能表示為時(shí)序邏輯函數(shù)，可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的形式，也可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)流程圖的形式。這就需要：
    ①分析給定的邏輯問(wèn)題，確定輸入變量、輸出變量以及電路的狀態(tài)數(shù)。通常都是取原因（或條件）作為輸入邏輯變量，取結(jié)果作輸出邏輯變量。
    ②定義輸入、輸出邏輯狀態(tài)和每個(gè)電路狀態(tài)的含意，并將電路扶態(tài)順序編號(hào)。
    ③按照題意列出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或畫(huà)出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
    這樣，就把給定的邏輯問(wèn)題抽象為一個(gè)時(shí)序邏輯函數(shù)了。

   (2)狀態(tài)化簡(jiǎn)
    若兩個(gè)電路狀態(tài)在相同的輸入下有相同的輸出，并且轉(zhuǎn)換到同樣一個(gè)次態(tài)去，則稱這兩個(gè)狀態(tài)為等價(jià)狀態(tài)。顯然，等價(jià)狀態(tài)是重復(fù)的，可以合并為一個(gè)。電路的狀態(tài)數(shù)越少，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路就超簡(jiǎn)單。
    狀態(tài)化簡(jiǎn)的目的就在于將等價(jià)狀態(tài)合并，以求得最簡(jiǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
    (3)狀態(tài)分配
    狀態(tài)分配又稱狀態(tài)編碼。
    時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)是用觸發(fā)器狀態(tài)的不同組合來(lái)表示的。首先，需要確定觸發(fā)器的數(shù)目n。因?yàn)樾袀�(gè)觸發(fā)器共有2ⁿ種狀態(tài)組合，所以為獲得時(shí)序電路所需的M個(gè)狀態(tài)，必須取
                                      2^n-1<M≤2ⁿ
    其次，要給每個(gè)電路狀態(tài)規(guī)定對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器狀態(tài)組合。每組觸發(fā)器的狀態(tài)組合都是一組二值代碼，因而又將這項(xiàng)工作稱為狀態(tài)編碼。在M<2ⁿ的情況下，從2ⁿ個(gè)狀態(tài)中取M個(gè)狀態(tài)的組合可以有多種不同的方案，而每個(gè)方案中M個(gè)狀態(tài)的排列順序又有許多種。如果編碼方案選擇得當(dāng)，設(shè)計(jì)結(jié)果可以很簡(jiǎn)單。反之，編碼方案選得不好，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路就會(huì)復(fù)雜得多，這里面有一定的技巧。
    此外，為便于記憶和識(shí)別，一般選用的狀態(tài)編碼和它們的排列順序都遵循一定的規(guī)律。
    (4)求出電路的狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程
    因?yàn)椴煌壿嫻δ艿挠|發(fā)器驅(qū)動(dòng)方式不同，所以用不同類(lèi)型觸發(fā)器設(shè)計(jì)出的電路也不一樣。為此，在設(shè)計(jì)具體的電路前必須選定觸發(fā)器的類(lèi)型。選擇觸發(fā)器類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮到器件的供應(yīng)情況，井應(yīng)力求減少系統(tǒng)中使用的觸發(fā)器種類(lèi)。
    根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表）和選定的狀態(tài)編碼、觸發(fā)器的類(lèi)型，就可以寫(xiě)出電路的狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程了。
    (5)根據(jù)得到的方程式畫(huà)出邏輯圖
    (6)檢查設(shè)計(jì)的電路能否自啟動(dòng)
    如果電路不能自啟動(dòng)，則需采取措施加以解決。一種解決辦法是在電路開(kāi)始工作時(shí)通過(guò)預(yù)置數(shù)將電路的狀態(tài)置成有效狀態(tài)循環(huán)中的某一種。另一種解決方法是通過(guò)修改邏輯設(shè)計(jì)加以解決。    BSM100GP60
    至此，邏輯設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成。圖13-47用方框圖表示了上述設(shè)計(jì)工作的大致過(guò)程。不難看出，這一過(guò)程和分析時(shí)序電路的過(guò)程正好是相反的。