课程设计 串行数据检测器.ppt

  1. 1、本文档共18页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
;一.设计内容与设计要求 1、设计内容 设计一个串行数据检测器。 要求:连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其他输入情况下输出为0。 2、设计要求: a. 设计思路清晰,给出整体设计框图; b. 程序编写简洁,要求给出关键的注释; c. 写出设计报告; 3、主要设计条件 a.QuartusII-6.0开发环境; b. FPGA开发板。 ; 1.基本原理: a.JK触发器的基本原理: ; a.JK触发器的基本原理 ;2、设计方法 a、逻辑抽象,得出电路的状态转换图或状态转换表 1.分析给定的逻辑问题,确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。通常取原因(或条件)作为输入逻辑变量,取结果作输出逻辑变量; 2.定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含义,并将电路状态顺序编号; 3.按照题意列出电路的状态转换表或画出电路的状态转换图。 b、 状态化简 若两个电路状态在相同的输入下有相同的输出,并且转换到同样的一个状态去,则称这两个状态为等价状态。等价状态可以合并,这样设计的电路状态数少,电路越简。 c、 状态分配 状态分配也叫状态编码 1.确定触发器的数目n ; 2.确定电路的状态数M ,应满足2n-1M≤2n; 3.进行状态编码,即将电路的状态和触发器状态组合对应起来。 ;d、选定触发器的类型,求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程 1. 选定触发器的类型; 2. 由状态转换图(或状态转换表)和选定的状态编码、触发器的类型,写出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。 e 、根据得到的方程式画出逻辑图 f、 检查设计的电路能否自启动 若电路不能自启动,则应采取下面措施: 1. 通过预置数将电路状态置成有效循环状态中; 2. 通过修改逻辑设计加以解决 3.时序电路设计步骤: ;4、总体设计思路 a、首先进行逻辑抽像: 取输入数据为输入变量,用X表示;取检测结果为输出变量,用Y表示。设电路在没有输入1以前的状态为S0,输入一个1以后的状态为S1,连续输入二个1以后的状态为S2,连续输入3个或三个以上1以后的状态为S3。若以S表示电路的现态,以S*表示电路的次态依据设计要求便可得到表a-1状态转化表和a-2状态转化图。 ;b.进行状态化??: 比较一下S2和S3这两个状态便可发现,他们在同样的输入状态下有同样的输出,而且转换后得到同样的状态。因此S2和S3是等价状态,可以合并为一个。 从物理概念上也不难理解,当电路处于S2状态时表明已经输入了二个1。如果在电路转换到S2状态的同时输入也改换为下一位输入数据(当输入数据来自移位寄存器的串行输出,而且移位寄存器和数据检测器由同一时钟信号操作时,就工作在这种情况),那么只要下个输入为1,就表明连续输入3个1了,因而无需再设置一个电路状态,于是就得到了图a-3所示化简后的状态转换图。 ;c.状态分配: 在电路状态M=3的情况下,根据式:2n-1M≤2n可知,应取触发器的位数n=2。 d. 选定触发器的类型,求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程: 如果取触发器状态Q1Q0的00、01和10分别代表S0、S1和S2,并选定JK触发器组成这个检测电路,则可从状态转换图画出电路次态和和输出的卡诺图: ;将图a-4所示的卡诺图分解为分别表示Q1*,Q0*和Y的三个卡诺图: ;经过化简后得到电路的状态方程: 由JK触发器的驱动方程可得上式的驱动方程: 输出方程: ;e.根据得到的方程式设计出电路逻辑图 f. 检查设计的电路能否自启动: 将状态“11” 代入状态方程和输出方程,分别求X=0/1下的次态和现态下的输出,得到: 由状态转换图a-6可知,此电路可以自启动。由于电路有输入信号,故为米利型时序逻辑电路。 ;三. 单元电路设计(各单元电路图) 本设计中中用到的单元电路为JK触发器,其电路逻辑图如下图所示: 电路结构: 逻辑符号: ;四. 总电路设计(总电路图) 根据得到的方程式设计总电路图如下图: ;五、电路的调试 a、QuartusII文本输入调试 程序代码: ;波形图: ; 在原总电路图(左)中增加一个D触发器(特性方程:Q*=D)使电 路状态信息的输出与输入数据的改换同步。改进后的电路如图(右) ;module cxsj(x,clk,r,cout,y); /*x数据输入变量,clk时钟信号,r重置检测器,cout加法计数,y检测结果输出变量*/ input x,r,clk; output y; output [4:0]cout; reg y; reg [4:0]cout; always @(negedge clk) begin if(r || !x)//重置检测器 begin cout=0; y=0; end else if(x

文档评论(0)

清风老月 + 关注
官方认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

认证主体阳春市惠兴图文设计有限公司
IP属地广东
统一社会信用代码/组织机构代码
91441781MA53BEWA2D

1亿VIP精品文档

相关文档