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1、第28卷第2期电气电子教学学报Vol.28No.22006年4月JOURNALOFEEEApr.2006串行数据检测器的设计陈云洽y(中山大学电子与通信工程系,广东广州510275)摘要:分析了时序逻辑电路设计中的状态化简问题,指出了状态化简不会改变电路的逻辑功能,不可能使电路产生错误输出。讨论了串行数据检测器的米里型电路设计和摩尔型电路设计,提出了一种在输入数据稳定的区段进行检测、确定电路状态,在输入数据改换为下一位时输出状态信息,确保系统正常工作的米里型电路设计方法,这种方法对米里型电路的设计有通用性。关键词:时序电路;串行数
2、据检测器;状态化简;米里型;摩尔型中图分类号:TP331.1文献标识码:A文章编号:1008-0686(2006)02-0110-04StudyonSequencesDetectorDesignCHENYun-qia(DepartmentofElectronics&CommunicationEngineering,SunYat-senUniversity,Guangzhou510275,China)Abstract:Inthispaper,thestatereductioninsequentialcircuitdesignisan
3、alyzed.Itpointsoutthatthestatereductioncannotalterthecircuit.sbehavior.ThedesignofbothMealyandMooremodelsequentialcircuitsonsequencesdetectorisdiscussed.Then,amethodofdesigningMealymodelsequentialcircuitsispresented,whichdetectsinputstringanddeterminesthenextstateofci
4、rcuitwhentheinputhasstab-ilized,butgivesthestateofcircuitwheninputchanges,sothatthecircuitmayworkcorrectly.Suchamethodisapplicabletogeneralsequentialcircuitsdesign.Keywords:sequentialcircuit;statereduction;sequencesdetector;Mealymodel;Mooremodel电路的状态转换图如图1所示。0引言串行数据检测
5、器要考虑电路的外部输入,是一种典型的时序电路。先看看多年来国内外许多教科[1~4]书长期反复引用的一个范例。[例1]设计一个串行数据检测器,对它的要求是::连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其它输入情况下输出为0。解: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1以前图1原始状态转换图图2化简后的状态转换图的状态为S0,输入)个1以后的状态为S1,连续输S2和S3是等效状态,可以合并为一个状态,化入两个1以后的状态为S2,连续输入3个或3个以简后的状态转换图如图2所示。所需触发器个数为上1以后的
6、状态为S3,同时输出Y为高电平1。则2,取触发器状态Q1Q0的00、01和10分别代表S0、y收稿日期:2006-01-14;修回日期:2006-03-18作者简介:陈云洽(1950-),男,广东潮州人,副教授,长期从事电子技术、现代电子设计及测控系统方面的教学与研究。第2期陈云洽:串行数据检测器的设计111S1和S2,则有输入两个1之后电路同样产生了错误输出。随后把Qn+1出现问题的原因归结于不适当地进行状态化简所引1=XQ0Q1+XQ1n+1起。我们认为这种提法有待商榷,如何看待、处理这Q0=XQ1Q0=(XQ1)Q0+1Q0
7、里所出现的问题,它涉及到时序电路设计的一般方选用J、K触发器,则法的讨论。J1=XQ0K1=XJ0=XQ1K0=11时序逻辑电路设计的状态化简电路的输出方程为时序逻辑电路设计的一般步骤是:Y=XQ1(1)逻辑抽象,画出电路的原始状态转换图、状由上所述,可画出检测电路的逻辑图,如图3所态转换表。示。(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,例1也是依此完成设计的
8、。图3111序列检测电路的逻辑图尽管时序电路设计的一般方法至今还不是很完对于上述电路的设计及其工作情况,存在一些善,如步骤1,对具体问题要做具体分析,没有一个[5,6]异议。如/米里电路设计中的状态化简问题0一一般方法可以解决;对步骤3,则往往需经
