110序列檢測器設計:

(1)邏輯抽象:

? ? ? ? 假設輸入數據為X;

? ? ? ? 要輸入3位連續的數據, 至少需要4個狀態, 將狀態變量設為、、、;

? ? ? ? 輸出變量為Y, 是檢測連續輸入的數據是否為110的邏輯結果.

? ? ? ? 狀態轉換關系為: 當脈沖到來時, X輸入一位數據, 根據其為0或者為1, 確定現態轉移到哪個次態.?

? ? ? ? 當連續輸入3個數據后, 如果判斷輸入數據為110, 則Y=1; 其他時刻Y=0.

(2)繪制原始狀態圖:

(3)繪制原始狀態表:

110序列檢測器原始狀態表

(4)狀態化簡:

? ? ? ? 由于狀態、在無論在X=0時還是X=1時對應的次態都為、且都為0, 則狀態和等價.

? ? ? ? 消除行, 將狀態表中出現的地方用替代, 得到化簡后的狀態表.

(5)狀態編碼:

? ? ? ? 3個狀態需要2位二進制數對其編碼, 這里采用自然順序碼進行編碼, 同時將狀態變量設為、, 三個狀態、、對應00、01、10.

(6)將原始狀態表轉換為狀態真值表:

110序列檢測器狀態真值表

0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0
0	1	0	0	0	0
0	1	1	1	0	0
1	0	0	0	0	1
1	0	1	1	0	0
1	1	0
1	1	1

?(7)繪制狀態激勵表(選用JK觸發器):

?

110序列檢測器狀態激勵表(JK觸發器)

0	0	0	0	0	0	0		0
0	0	1	0	1	0	0		1
0	1	0	0	0	0	0			1
0	1	1	1	0	0	1			1
1	0	0	0	0	1		1	0
1	0	1	1	0	0		0	0
1	1	0
1	1	1

(8)求輸出方程和激勵方程組:

?		00	01	11	10
	?	?
0		0	0	0	0
1		1	0

?

?		00	01	11	10
	?	?
0		0	0	1	0
1

?

?		00	01	11	10
	?	?
0
1		1	0

?

?		00	01	11	10
	?	( ?
0		0	1
1		0	0

?(9)檢查電路的自啟動功能:

? ? ? ? 在設計電路的過程中, 現態11被化簡, 在X=0和X=1時的次態不可知, 也就是不能確定該狀態是否能進入有效的循環, 電路是否具有自啟動的功能.

? ? ?? 將X=0, 現態11代入次態方程組和輸出方程, 得到次態00, Y=1;

? ? ?? 將X=1, 現態11代入次態方程組和輸出方程, 得到次態10, Y=0;

? ? ?? ∴電路具有自啟動功能.

(10)繪制110序列檢測器最終狀態圖:

?(11)設計心得:

? ? ? ? 相比同步十進制加法計數器的設計, 110序列檢測器的設計更為復雜.?

? ? ? ? 在設計110序列檢測器的10個模塊中, 最重要的就是邏輯抽象模塊: 如果邏輯抽象發生偏差, 那么最終得到的電路將是錯誤的.

? ? ? ? 在設計完同步八進制可逆加減法計數器、同步十進制加法計數器和110序列檢測器后, 我們應該對狀態轉換、有效脈沖、輸入/輸出條件三者間的配合有了更加準確的認識.

? ? ? ? 這里拿上面的最終狀態圖作為例子, 再次講解狀態圖的含義:? 假設初始狀態為00, 當有效脈沖時間(假設為上升沿)到達時, 如果此時X=0, 那么狀態還是00, 且輸出Y為0; 如果此時X=1, 那么狀態變為01, 且輸出Y為0. 假設狀態已變為01, 當下一個有效脈沖時間(假設為上升沿)到達時, 如果此時X=0, 那么狀態變為00, 且輸出Y為0; 如果此時X=1, 那么狀態變為10, 且輸出為0. 假設狀態已變為10, 當下一個有效脈沖時間(假設為上升沿)到達時, 如果此時X=0, 那么狀態變為00, 且輸出Y為1(0 -> 1); 如果此時X=1, 那么狀態還是10, 且輸出Y為0.

? ? ? ? 建議大家仔細研究該例子的分析過程, 這對日后更深層次的學習有著很大的幫助. 我這么說是有依據的. 由于去年在學習計算機組成原理這門課時, 對于數字電路后半部分的知識已基本遺忘, 這導致在學習計算機組成原理時無法深入理解, 只能停留在表面上做文章. 所以希望大家能對該部分內容更加深刻地理解.

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的110序列检测器设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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