数字电路逻辑设计 第六章2(精品·公开课件).ppt

② 确定系统状态数（确保状态没有遗漏） 设：S0接收到0以后的状态 S1接收到1个1以后状态。 S2接收到2个1以后状态。 S3接收到3个或3个以上1以后的状态。 共用四个状态 S0 S1 S2 S3 确定每一个状态在规定条件下的 转换方向 什么是规定条件？由题意给出。 连续输入3个或3个以上1输出为1，否则为0 S0是接收0以后状态，再接收0仍停留在S0 连续接收3个以上1，停留在S3 只要接收1个1，由S0→S1， 连续接收2个以上1，状态转换S2。 S0 S1 S2 S3 连续接收3个以上1，状态转换S3。 0/0 1/0 1/0 1/1 1/1 0/0 0/0 0/0 S1再接收0返回S0。 若再接收0，返回S0。 若再接收0，返回S0 由原始状态图作出状态转换表： 次态/输出 X=0 X=1 现态 S0/0 S0/0 S0/0 S0/0 S1/0 S2/0 S3/1 S3/1 S0 S1 S2 S3 状态转换表：以真值表的形式表示电路次态／输出，和现态及输入X之间的关系。 现态S0,输入X为0，次态为S0,输出为0。 S1 S0 S2 S3 S0/0 S0/0 S0/0 S2/0 S3/1 S3/1 S1 S2 S3 2、状态化简 检查原始状态图、表中的状态是否有多余状态，即是否有等价状态。若有等价状态，可以进行化简，得出最简的状态图、表。 若两个状态在相同的输入下，有相同的输出，而且转换到相同的状态称为等价。 两个状态等价时： 对于任意的输入序列，均能产生相同的输出序列，即对输入，输出关系影响完全一样。 从状态转换表中发现: 所以S2、S3成为等价，从S2 S3中去掉S3,即，凡出现S3的地方都用S2代替，最后得到最简状态转换图、状态表。 次态/输出 X=0 X=1 现态 S0/0 S0/0 S0/0 S0/0 S1/0 S2/0 S3/1 S3/1 S0 S1 S2 S3 3、状态分配： 时序电路的状态是用触发器状态的不同组合来表示的，因此首先确定触发器的级数n，即用几个触发器。 （a）选择触发器的级数的原则： N个触发器共有2n个状态组合，要获得M个状态组合，必须取2n-1＜M ≤2n 本例状态数为3，M=3,即21＜3 ≤22 取n＝2，表示用两级触发器 22＝4共有四种状态：00，01，10，11 最简状态转换图、和状态表。 S1 S0 S2 次态/输出 X=0 X=1 现态 S0/0 S0/0 S0/0 S1/0 S2/0 S2/1 S0 S1 S2 （b）如何对选定的二级触发器４种状态进行分配 分配的原则是： ☆最后的逻辑图最简 ☆多余状态不产生死循环 如果状态选择不合适，出现死循环，就要修改设计。 本例选：S0＝00，S1＝01，S2＝10。代入状态化简后状态转换图、表。将字母形式变换为代码形式，得出代码形式的状态转换图（表）。 给逻辑变量赋值以后的代码形式状态转移图、表。 (只用三种状态） 01 00 10 10/1 00/0 10 10/0 00/0 01 01/0 00/0 00 X=1 X=0 4、选择触发器类型 选用RS、T、D、JK触发器？ D触发器特性方程 JK触发器特性方程 T触发器特性方程 RS触发器特性方程 5、根据状态转移表及触发器逻辑功能，导出设计电路的输出方程和驱动方程。 假定，选用JK触发器 状态转移表 0 0 X 0 0 1 X 1 0 0 X 0 1 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 电路输出为： 10/1 00/0 10 10/0 00/0 01 01/0 00/0 00 X=1 X=0 6、检查是否有孤立状态：具有自启动能力 7、根据设计画出逻辑电路图 采用JK触发器和与非门实现 1 1 例：用触发器设计模6同步计数器 (1）作原始状态转移图 状态分配如下： S0=000，S1=001，S2=011， S3=111，S4=110，S5=100 6.6.1 采用小规模集成器件设计同步计数器 * 6.5采用中规模集成器件设计任意进制计数器 ★计数器设计步骤如下： 根据设计要求，确定有效状态； 2.画状态转移图； 3.选择集成器件，查看器件功能表； 选择合适的反馈形式和反馈信号； 5.画逻辑电路图； 6.画出工作波形图（可选）。 一、利用同步计数器实现任意模M计数器的方法： (一）利用清除端的复位法。 （反馈清零法） (二）利用置入控制端的置位法。（同步预置法） MN,N为单片计数器的最大计数值 利用清除端的复位法或置入控制端的置位法进行设计。 2. MN,N为多片计数器级联后的最大计