设计一个信号发生和序列检测器设计,要求循环产生一个“1010111001111010”串行序列,并设计一个序列检测器,如果检测到这个串行序列连续3个或者3个以上1的个数,输出为高电平,否则输出为低电平,画出设计框图,并用Moore状态机完成设计。
时间: 2023-12-04 19:06:03 浏览: 42
好的,这是一个数字电路设计问题,我会尽力回答。
首先,我们需要设计一个循环产生“1010111001111010”串行序列的电路。这可以通过使用一个带有反馈的移位寄存器实现。具体来说,我们可以使用一个长度为16的移位寄存器,并将反馈连接到第0和第2个位置,如下所示:
```
+---+---+---+---+---+---+---+---+
-->| Q | | | | | | | Q |
+---+---+---+---+---+---+---+---+
```
其中,Q表示寄存器的状态,箭头表示数据流方向。每次时钟上升沿到来时,我们将寄存器中的数据向左移动一位,并将反馈的数据插入到第0和第2个位置,即:
```
+---+---+---+---+---+---+---+---+
-->| Q | | | | | | | Q |
+---+---+---+---+---+---+---+---+
^ ^
| |
Q xor Q xor Q Q xor Q xor Q
```
这样,我们就能够不断产生“1010111001111010”序列了。
接下来,我们需要设计一个序列检测器来检测连续3个或者3个以上1的个数。这可以通过使用一个状态机实现。具体来说,我们可以使用一个Moore状态机,其状态转移图如下:
```
+------+ 1 +------+
| LOW | ----------> | HIGH |
+------+ +------+
^ | | |
| | 0 | | 0
| | | |
| v | v
+------+ +------+
| 1BIT | | 2BIT |
+------+ +------+
```
其中,LOW表示输出为低电平,HIGH表示输出为高电平,1BIT表示当前检测到一个1,2BIT表示当前检测到两个1。具体来说,当输入为0时,状态机保持当前状态;当输入为1时,状态机进入下一状态。当状态机进入2BIT状态时,输出为高电平;当状态机回到LOW状态时,输出为低电平。注意,当状态机从HIGH状态回到2BIT状态时,输出仍然为高电平,因为此时已经检测到了大于等于3个1。
最后,我们将两个电路组合起来即可,如下所示:
```
+---+---+---+---+---+---+---+---+
-->| Q | | | | | | | Q |----> 1BIT
+---+---+---+---+---+---+---+---+
^ ^
| |
Q xor Q xor Q Q xor Q xor Q
| |
v v
+---+---+---+---+---+---+---+---+
-->| | | | | | | | |----> Moore状态机
+---+---+---+---+---+---+---+---+
^ |
| |
+-------------------+
```
这样,我们就完成了信号发生和序列检测器的设计。
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