设计同步时序电路,实现0011序列检测器。要求画出原始状态图,如果状态需要化简,进行状态化简,列出最小化状态表,然后进行状态编码,求解出激励函数和输出函数,最后画出同步时序电路图。
时间: 2024-11-15 08:29:21 浏览: 16
数字电路与逻辑设计课件:第5章-part1状态表与同步时序电路的基本设计方法.ppt
设计一个0011序列检测器的同步时序电路通常涉及以下几个步骤:
1. **原始状态图**:首先,我们需要一个状态图来描述电路的行为。初始状态下,可能有等待0、等待1或正在检查0011序列的状态。例如:
```
+--------+ +---------+
| Start | --> | Wait_0 |
+--------+ +---------+
| |
v v
+---------------------+
| Wait_1 |
+---------------------+
| |
v v
+---------+ +-------+
| Check_1| --> | OK |
+---------+ +-------+
```
2. **状态简化**:如果存在多余的冗余状态,通过分析可以合并或删除。例如,如果`Wait_0`之后只能接`Wait_1`,那么这个状态就可以直接跳转到`Check_1`。
3. **最小化状态表**:创建状态转换矩阵,并利用状态机理论(如Mealy-Moore模型)求得最简状态表。假设只剩两个状态S0(Start)和S1(OK),则状态转移可能变为:
```
S0 -> S1 (0011)
S1 -> S1 (any other sequence)
```
4. **状态编码和激励函数**:状态S0可能对应输入值0011,输出Y=1;其他输入值对S1无影响,输出Y保持为1。激励函数F(s)可能表示为F(0011)=1,其余F(x)=0。
5. **输出函数**:输出函数H(y) = y,因为电路仅在检测到0011序列后才输出1。
6. **同步时序电路图**:根据状态表和功能描述,设计相应的逻辑门电路,如DFF(触发器)和组合逻辑。可能包括异步置位/复位输入(根据0011检测)、状态选择信号以及最终输出。
请注意,实际的设计将取决于使用的硬件平台和具体技术规格。以上步骤提供了一个基本的设计流程。对于实际电路图的绘制和详细计算,可能需要借助电子设计自动化软件工具。
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