用D型触发器和必要的门电路设计可控同步计数器. X=1时, 计数器输出Q3Q2Q1状态转换为000->011->110->000; X=0时, 状态转换为000->010->100->110->000

        根据题目的描述, 我们可以得到状态表:

状态表
X Q3 Q2 Q1 Q3* Q2* Q1*
0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 × × ×
0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 × × ×
0 1 0 0 1 1 0
0 1 0 1 × × ×
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 × × ×
1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 1 × × ×
1 0 1 0 × × ×
1 0 1 1 1 1 0
1 1 0 0 × × ×
1 1 0 1 × × ×
1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 × × ×

         根据状态表绘制状态激励表:

状态激励表
X Q3 Q2 Q1 D3 D2 D1
0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 × × ×
0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 × × ×
0 1 0 0 1 1 0
0 1 0 1 × × ×
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 × × ×
1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 1 × × ×
1 0 1 0 × × ×
1 0 1 1 1 1 0
1 1 0 0 × × ×
1 1 0 1 × × ×
1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 × × ×

        根据状态激励表, 求出D3、D2、D1的逻辑表达式:

D3=Q1+Q3异或Q2.
D2=Q2'+Q1.
D1=XQ2'.

       根据状态激励方程求出状态方程:

Q3*=D3=Q1+Q3异或Q2.
Q2*=D2=Q2'+Q1.
Q1*=D1=XQ2'.

        根据求出的状态方程, 将无效状态对应的次态填充到状态表中, 并据此验证电路的自启动功能:

电路自启动检查
X Q3 Q2 Q1 Q3* Q2* Q1*
0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 1 1 0
0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 1 1 0
0 1 0 0 1 1 0
0 1 0 1 1 1 0
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 1 1 0
1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 1
1 0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 1 1 0
1 1 0 0 1 1 1
1 1 0 1 1 1 1
1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 0

         根据完整的状态表可知, 电路已具备自启动功能(此处状态图略, 读者可根据完整的状态表进行绘制).

         根据上述分析, 绘制出电路的原理图:

用D型触发器和必要的门电路设计可控同步计数器. X=1时, 计数器输出Q3Q2Q1状态转换为000->011->110->000; X=0时, 状态转换为000->010->100->110->000