《计数器设计补充》PPT课件

《《计数器设计补充》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021/9/71同步时序逻辑电路设计的一般步骤设计要求原始状态图(状态表)最简状态图(状态表)状态编码输出方程驱动方程逻辑电路图状态简化状态分配触发器选型自启动检查逻辑抽象一、设计同步时序逻辑电路，一般按以下步骤：(1)逻辑抽象，建立原始状态转换图/表。这一步是基础，也是关键。通常要确定输入变量、输出变量、状态数，并定义它们的含义，将状态顺序编号，画出状态转换图或表。2021/9/72(2)状态化简，消除多余状态，得到最小状态转换图/表。(3)状态分配(状态编码)，画出编码后的状态转换图/表。因为时序逻辑电路的状态是用触发器状态的不同组合来表示的。所

2、以，这一步所做的工作就是要确定触发器的个数n，并给每个状态分配一组二值代码。其中n为满足公式n≥log2N(N为状态数)的最小整数。(4)选定触发器的类型，求出电路的输出方程，驱动方程。(5)根据得到的方程式画出逻辑图。(6)检查设计的电路能否自启动。如果电路不能自启动，应修改设计或加置初态。2021/9/73例：设计一个自动报纸销售机设计—个简单的数字电路用于电子的报纸售卖机的投币器。假设报纸价格为1.5元。投币器只能接受5角和1元的硬币。必须提供适当数目的零钱，投币器不找钱。合法的硬币组合包括1个5角的硬币和1个1元的硬币，3个5角的硬币,1个1元

3、硬币和1个5角的硬币，2个1元的硬币是合法的，但是投币器不找钱。当投币满足时，送出一份报纸2021/9/74解:(1)逻辑抽象，建立原始状态转换图①分析题意，确定输入、输出变量。输入：所投硬币，AB表示；00：没有投币；01：一个5角；10：一个1元的硬币时。输出：Y表示；0：不出报纸；1：出一份报纸。②确定状态。首先确定有多少种信息需要记忆，然后对每一种需要记忆的信息设置一个状态并用字母表示。状态：s0＝0；s1＝5角；s2＝1元；s3＝1.5元；s4=2.0元。此外输入信号还有时钟信号clk及复位信号reset2021/9/75③确定状态之间的转换

4、关系，画出原始状态图，列出原始状态表。01/001/010/0(a)原始状态图S4S300/0S0S1S2AB/YS00/000/001/110/010/1状态：s0＝0；s1＝5角；s2＝1元；s3＝1.5元；s4=2.0元。等价状态：凡是在输入相同时，输出相同、要转换到的次态也相同的状态，称为等价状态。等价状态可以合并。10/001/000/000/02021/9/76(2)状态化简在完全描述状态转移表中，两个状态如果“等价”，则这两个状态可以合并为一个状态。两个状态等价的条件是：(1)在所有输入条件下，两个状态对应输出完全相同；(2)在所有输入条

5、件下，两个状态转移效果完全相同。对转移效果的理解：(1)在所有输入条件下，两个状态的次态完全相同。(2)在有些输入条件下次态不相同，例如：S1→S3，S2→S4，则要继续比较S3和S4两个状态，若等价，则S1和S2的状态转移效果相同；否则不同。称[S3，S4]是S1和S2的等价隐含条件。(3)在有些输入条件下，S1和S2状态对与S3和S4状态对互为隐含条件，则S1和S2等价，S3和S4也等价。2021/9/77S1S2S3S4S0S1S2S3×××√××√××√(a)隐含表不等价：×；等价：√隐含表化简法：S0S1S200/001/001/110/11

6、0/100/001/010/000/0AB/Y或01/001/010/0S4S300/0S0S1S200/000/001/110/010/110/001/000/000/02021/9/78(3)状态编码状态分配是指将状态表中每个状态赋以适当的二进制代码，得到代码形式的状态表（二进制状态表）。n位二进制数共有2n种不同代码，若需要分配的状态数为M，则即n为选择的触发器的个数。本例中，M=3，所以取n=2，需2个触发器。S0=00S1=01S2=1000011000/001/001/110/110/100/001/010/000/0AB/Y或2021/9

7、/79(4)触发器选型，求时钟、输出、状态、驱动方程00011000/001/001/110/110/100/001/010/000/0AB/Y或xxx1011xxx11xxx01xxx00xxx1110010100010100010xxx1110010010010010001xxx1101010001010000000YAB2021/9/7100x0110xxxx110x10011x000010110100ABQ1Q0YAB0x0010xxxx110x01010x100010110100ABQ1Q0YAB1x1010xxxx111x00010x000

8、010110100ABQ1Q02021/9/711状态方程选用2个CP下降沿触发的JK触发器，