同步时序逻辑电路设计,设计一个101序列检测器,要求用Moore型电路实现,写出主要步骤,最后画出电路图
时间: 2024-03-08 08:45:52 浏览: 317
101序列检测器的Moore型电路设计步骤如下:
1. 确定状态数:由于需要检测的序列为101,有3个比特位,所以至少需要3个状态:初始状态(S0)、检测到1的状态(S1)和检测到10的状态(S2)。
2. 给出状态转移图:根据需要检测的序列,可以画出如下状态转移图:
```
0/0 1/1 0/0
S0 ────────► S0 ────────► S1 ────────► S2
1/0 0/1 1/0
```
其中,箭头表示状态之间的转移,左边的数字表示输入比特位,右边的数字表示输出比特位。
3. 确定输出:由于是Moore型电路,所以输出只与状态有关,不与输入有关。根据状态转移图,可以得到:
- 当处于初始状态S0时,输出为0;
- 当处于状态S1时,输出为0;
- 当处于状态S2时,输出为1。
4. 给出状态表:根据状态数和输出,可以得到状态表如下:
```
状态 | Q2 Q1 Q0 | Z
S0 | 0 0 0 | 0
S1 | 0 0 1 | 0
S2 | 0 1 0 | 1
```
其中,Q2 Q1 Q0表示电路的3个状态,Z表示输出。
5. 根据状态表,设计状态寄存器和输出逻辑:根据状态表可以得到,需要3个D触发器来实现状态寄存器,输出逻辑如下:
- 输出Z = Q2 & ~Q1 & Q0。
6. 画出电路图:根据状态寄存器和输出逻辑,可以画出如下同步时序逻辑电路图:
```
┌─┐ ┌─┐ ┌─┐
D0 ─┤D ├─Q0─┤ ├─Q0─┤ ├─Q0─ Z
Input 0 ─┤ 1 │ │ 2 │ │ 3 │
└─┘ └─┘ └─┘
```
其中,D0表示输入比特位,D1、D2、D3分别表示状态寄存器的D输入,Q0、Q1、Q2分别表示状态寄存器的输出,Z表示电路的输出。
注意,电路图中的D触发器应当是带使能端的,使能端应该与时钟信号一起接入,但为了简化电路图,这里没有画出。
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