数字电子技术第六章 时序逻辑电路的设计方法ppt课件.ppt

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1、4、选定触发器的类型，列出激励函数表，并求出激励函数和输出函灵敏表达式。6.4时序逻辑电路的设计方法同步时序电路设计的一般步骤如下:1、把对时序电路的一般文字描述形成原始的状态图和状态表。2、对原始状态表进行状态化简，消去多余的状态，求得最小化状态表。3、对简化后的状态表进行状态编码即进行状态赋值，把状态表中用文字标注的每个状态用二进制代码表示。这一步得到一个二进制状态表。5、画出逻辑电路图。设计要求原始状态图最简状态图画电路图检查电路能否自启动时序电路的设计步骤：选触发器，求时钟、输出、状态、驱动方程状态分配化简试作

2、出101序列检测器得状态图，该同步电路由一根输入线X，一根输出线Z，对应与输入序列的101的最后一个“1”，输出Z=1。其余情况下输出为“0”。101序列可以重叠，如：X：010101101Z：000101001。101序列不可以重叠，如：X：0101011010Z：0001000010解：1）S0：起始状态，S1：收到序列起始位“1”。S2：收到序列前2位“10”。一、建立原始的状态表、状态图S0X/Z0/01/0S11/0S20/00/01/1（1）可重叠次态/输出现态10S0S1S2S0/0S2/0S0/0S1/

3、0S1/0S1/1（2）不可重叠X/ZS0S1S20/01/01/00/01/10/0次态/输出现态10S0S1S2S0/0S2/0S0/0S1/0S1/0S0/1【例】建立“111”序列检测器的原始状态图和原始状态表。解：①确定输入变量和输出变量。X=011011111011Z=000000111000②设置状态。S0：初始状态，表示电路还没有收到一个有效的1。S1：表示电路收到了一个1的状态。S2：表示电路收到了连续两个1的状态。S3：表示电路收到了连续三个1的状态。设该电路的输入变量为X，代表输入串行序列，输出变

4、量为Z，表示检测结果。输入X和输出Z之间的关系为③画状态图，列状态表。Mealy型原始状态图Mealy型原始状态表①确定输入变量和输出变量。输入变量X，为串行输入余3码序列，高位在前，低位在后；输出变量Z为误码输出。②设置状态。该电路属于串行码组检测，对输入序列每四位一组进形检测后才复位，因此初始状态表示电路准备开始检测一组代码。从初始状态开始，每接收一位代码便设置一个状态。【例】建立一个余3码误码序列检测器的原始状态图和原始状态表。例、设计01检测器0/00/01/10/01/0BAC1/0次态/输出现态ABCB/0

5、B/0B/0A/0C/1C/001状态图状态表例、设计一个1001检测电路要求：1）电路连续不停地工作，凡是遇到连续的四位输入为1001时，输出为1，否则为02）每输入四位码之后，电路自动恢复到初态，在这四位输入码中，当且仅当为1001时，输出为1，否则，输出为0。允许重叠不允许重叠注：1/01/11/00/01/00/00/0BACD0/0不允许重叠：解：允许重叠状态图状态图1/11/00/01/00/00/0BACD0/01/0例、检测是否为8421码的电路若是电路输出为0，否则输出为1。1/10/11/10/11

6、/10/11/00/01/00/01/00/01/00/01/00/010100010101010ABCDEFGHIPQRSMN状态图例、某同步时序电路，其输入x1x2，输出为Z，在同一时间内输入x1和x2，不能同时为1，只有x1输入3个或3个以上1，然后x2输入1个1时，电路输出为1，否则z为0。00/001/010/010/000/0BACD10/001/000/010/000/001/101/0状态图二、状态表简化状态表简化：消除多余的状态得最小化状态表。构成原始状态图时，只考虑设计要求，未考虑状态数目，为减少成

7、本，对原始状态表进行简化。完全确定状态表不完全确定状态表状态表的种类二）、不完全确定状态表：状态表中所有次态及输出有不确定的。一）、完全确定状态表：状态表中所有次态及输出都是确定的。最小化状态表观察法例简化下例状态表现态次态/输出x=0x=1ABCDA/0A/0A/0A/0B/0C/0D/1D/1现态次态/输出X=0X=1A′B′C′A′/0A′/0A′/0B′/0C′/0C′/1（C、D）等效最小化状态表为A），（B）和（C，D）分别用符号最后代入原状态表中，从而得到最小化状态表。最小化状态表和表示三、状态编码1、定

8、义：所谓状态编码，是指给最小化状态表中的每个字母或数字表示的状态，指定一个二进制代码，形成二进制状态表。状态编码也称状态分配。2、状态编码的任务是：（1）确定状态编码的长度（即二进制代码的位数或触发器状态变量y1,…，yr的位数）；（2）寻找一种最佳的或接近最佳的状态分配方案。以便使所设计的时序电路最简单。状态编码的长度是由最小化