串行数据检测电路设计

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1、.辽宁工业大学数字系统综合实验课程设计（论文）题目：串行数据检测电路设计院（系）：电子与信息工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：-..课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信工程学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目串行数据检测电路设计课程设计（论文）任务设计一个串行数据检测电路，当检测到连续的6位数据010111时检测输出信号为1，否则为0，并用MAX+PLUSⅡ验证设计的正确性。设计要求：1．熟练掌握组合逻辑电路的设计思路和方法；2．熟练掌握MAX+PLUSⅡ原理图输入方法；3．熟练掌握

2、MAX+PLUSⅡ仿真方法并对设计进行仿真验证，直至得出正确的设计方案；4．熟练掌握串行数据检测电路的设计方法。报告要求：1．能够对原理及设计方案进行适当的说明；2．按照给定的模板要求完成设计报告。指导教师评语及成绩平时成绩（20%）：论文成绩（50%）：答辩成绩（30%）：总成绩：指导教师签字：学生签字：年月日-..目录第1章设计方案1第2章电路原理及设计22.1设计思路22.2设计步骤32.3画图仿真8第3章总结10参考文献11-..第1章设计方案1)逻辑抽象，得出电路的状态转换图或状态转换表，就是要求实现的时序逻辑功能表示为时序逻辑函数，可

3、以用状态转换表的形式，也可以用状态转换图的形式。2)状态化简的目的就在于将等价状态合并，以求得最简单的状态转换图。3)选定触发器的类型，求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。4)根据得到的方程式画出逻辑图。5)检查设计的电路能否自启动。如果电路不能自动启动，则需要采取措施加以解决。一种解决方法是在电路开始工作时通过预置数将电路的状态置成有效状态循环中的某一种。另一种解决办法是通过修改逻辑设计加以解决。-..第2章电路原理及设计2.1设计思路时序逻辑问题状态转换图（表）最简状态转换图（表）电路方程式逻辑电路图逻辑抽象状态化简选定触发器的类型检查能

4、否自启动图2.1同步时序逻辑电路的设计过程时序逻辑电路设计的一般步骤是:(1)逻辑抽象,画出电路的原始状态转换图、状态转换表。(2)状态化简。(3)状态编码(即二进制状态分配),进而作出状态转移表。(4)选定触发器类型,求出电路的逻辑函数表示式(状态方程、驱动方程和输出方程)。(5)画出逻辑图,检测设计的电路能否自启动。这种方法具有一般性。-..2.2设计步骤输人数据为输入变量,以X表示;检测结果为输出变量,以Y表示。设电路在没有输入0以前的状态为S0，输入为0的状态S1,输入为1的状态为S2,输入为0的状态为S3,输入为1的状态为S4,输入为1

5、的状态为S5，输入为1的状态为S6，同时输出Y为高电平1。若以S表示电路的现态，以S表示电路的次态依据设计要求即可得到图2.2所示的状态转换表。表2.1电路的状态转换表XS/Y01S0S1/0S0/0S1S1/0S2/0S2S3/0S0/0S3S1/0S4/0S4S3/0S5/0S5S1/0S6/1S6S1/0S0/0-..由表2.1电路的状态转换表可以得到电路的状态转换图如2.2所示S0S1S2S5S4S31/00/00/00/00/00/00/00/01/11/01/00/0图2.2电路的状态转换图在电路状态M=6的情况下，根据式2n-1

6、<=2n可知，应取触发器的位数n=3。如果取触发器状态Q2Q1Q0的000001分别代表S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6,并选定JK触发器组成这个检测电路，则可从状态转换图画出电路次态和输出的卡诺图，如表2.2所示。-..表2.2电路次态输出的卡诺图Q2Q1Q0XS0S1S3S2S4S5XS60000010110101001011111100001/0001/0001/0011/0011/0001/0XXX/X001/01000/0010/0100/0000/0101/0110/0XXX/X000/0将表2.2所示的卡诺图分解为表2.3中

7、分别表示Q2、Q1、Q0和Y的4个卡诺图表2.3表2.2卡诺图的分解Q1Q0XQ2000111100000000100X01111X0100010(a)Q2Q2=XQ2Q1’+XQ1Q0-..Q1Q0XQ2000111100000010100X01101X0100100(b)Q1Q1=XQ1’Q0+X’Q2’Q1Q0’+X’Q2Q1’Q0’Q1Q0XQ2000111100011110111X11110X0100000(c)Q0Q0=X’+Q2Q1’Q0’-..Q1Q0XQ2000111100000000100X01101X0100000(d)YY

8、=XQ2Q1’Q0整理得到电路的状态方程为Q2=XQ2Q1’+XQ1Q0Q1=XQ1’Q0+X’Q2’Q1Q0’+X’Q2Q1’Q0’Q