《《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》-同步時序邏輯電路的設(shè)計.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》-同步時序邏輯電路的設(shè)計.ppt(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、6.3同步時序邏輯電路的設(shè)計,6.3.1設(shè)計同步時序邏輯電路的一般步驟,6.3.2同步時序邏輯電路設(shè)計舉例,6.3同步時序邏輯電路的設(shè)計,同步時序邏輯電路的設(shè)計是分析的逆過程,其任務(wù)是根據(jù)實際邏輯問題的要求,設(shè)計出能實現(xiàn)給定邏輯功能的電路。,6.3.1設(shè)計同步時序邏輯電路的一般步驟,同步時序電路的設(shè)計過程,(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表,(2)狀態(tài)化簡-----求出最簡狀態(tài)圖;,合并等價狀態(tài),消去多余狀態(tài)的過程稱為狀態(tài)化簡,等價狀態(tài):在相同的輸入下有相同的輸出,并轉(zhuǎn)換到同一個次態(tài)去的兩個狀態(tài)稱為等價狀態(tài)。,,(3)狀態(tài)編碼(狀態(tài)分配);,(4)選擇觸發(fā)器的類型,(6)畫出邏
2、輯圖并檢查自啟動能力。,給每個狀態(tài)賦以二進(jìn)制代碼的過程。,根據(jù)狀態(tài)數(shù)確定觸發(fā)器的個數(shù),,(5)求出電路的激勵方程和輸出方程;,例1用D觸發(fā)器設(shè)計一個8421BCD碼同步十進(jìn)制加計數(shù)器。,8421碼同步十進(jìn)制加計數(shù)器的狀態(tài)表,6.3.2同步時序邏輯電路設(shè)計舉例,,,,,,,,,,,,,(2)確定激勵方程組,,,,,,D3、D2、D1、D0是觸發(fā)器初態(tài)的函數(shù),D3、D2、D1、D0、是觸發(fā)器初態(tài)還是次態(tài)的函數(shù)?,畫出各觸發(fā)器激勵信號的卡諾圖,,,畫出完全狀態(tài)圖,電路具有自啟動能力,(3)畫出邏輯圖,并檢查自啟動能力,畫出邏輯圖,例2:,設(shè)計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。電路的輸入信號X是與時鐘脈沖同步的串行
3、數(shù)據(jù),其時序關(guān)系如下圖所示。輸出信號為Z;要求電路在X信號輸入出現(xiàn)110序列時,輸出信號Z為1,否則為0。,a——初始狀態(tài);,b——A輸入1后;,c——A輸入11后;,d——A輸入110后。,2.)定義輸入輸出邏輯狀態(tài)和每個電路狀態(tài)的含義;,1.)確定輸入、輸出變量及電路的狀態(tài)數(shù):,輸入變量:A,狀態(tài)數(shù):4個,輸出變量:Z,解:(1)根據(jù)給定的邏輯功能建立原始狀態(tài)圖和原始狀態(tài)表,,,2.狀態(tài)化簡,列出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,,,,3、狀態(tài)分配,令a=00,b=01,c=11,,,4、選擇觸發(fā)器的類型,觸發(fā)器個數(shù):兩個。類型:采用對CP下降沿敏感的JK觸發(fā)器。,5.求激勵方程和輸出方程,,,卡諾圖化簡得,激勵方程,輸出方程,6.根據(jù)激勵方程和輸出方程畫出邏輯圖,并檢查自啟動能力,激勵方程,輸出方程,當(dāng)=10時,輸出方程,,能自啟動,檢查自啟動能力和輸出,,輸出方程,,修改電路,例;用D觸發(fā)器設(shè)計狀態(tài)變化滿足下狀態(tài)圖的時序邏輯電路,,1、列出原始狀態(tài)表,2、狀態(tài)表化簡,,2、狀態(tài)編碼,a=000;b=001;c=010;d=011;e=100,三種狀態(tài)分配方案,狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表,3、求激勵方程、輸出方程,,,畫出邏輯電路,畫出完整的狀態(tài)圖,檢查所設(shè)計的計數(shù)器能否自啟動.,,,