例 设计一个串行数据检测电路,当连续输入3个或3个以 上1时,电路的输出为1,其它情况下输出为0。例如: 输入X101100111011110 输入Y00000001000110 ①建立原始状态图 XY /0 设电路开始处于初始状态为S00 第一次输入1时,由状态S转入 状态S1,并输出0 0/0 0/0 若继续输入1,由状态S1转入状 态S2,并输出0; 1/1 如果仍接着输入1,由状态S2转 入状态S3,并输出1; 电路无论处在什么状态, 此后若继续输入1,电路仍停 只要输入0,都应回到初 留在状态S3,并输出1。 始状态,并输出0,以便 重新计数
设计一个串行数据检测电路，当连续输入3个或3个以 上1时，电路的输出为1，其它情况下输出为0。例如： 输入X 101100111011110 输入Y 000000001000110 例 1 建立原始状态图 S0 S1 S3 S2 设电路开始处于初始状态为S0。 第一次输入1时，由状态S0转入 状态S1，并输出0； 1/0 X/Y 若继续输入1，由状态S1转入状 态S2，并输出0； 1/0 如果仍接着输入1，由状态S2转 入状态S3，并输出1； 1/1 此后若继续输入1，电路仍停 留在状态S3，并输出1。 1/1 电路无论处在什么状态， 只要输入0，都应回到初 始状态，并输出0，以便 重新计数。 0/0 0/0 0/0 0/0
②2状态化简 3)状恋分配 0/0 01 N0/0 0/0 000/0 1/0 0/0 1/0 0/0 1/0 ( 10 1/1 =001 S1=01 (a)原始状态图 )简化状态图s,=10)二进制状态图 原始状态图中,凡是在输入相同时,输出相同、要转换到的次态也 相同的状态,称为等价状态。状态化简就是将多个等价状态合并成 个状态,把多余的状态都去掉,从而得到最简的状态图 所得原始状态图中,状态S2和S3等价。因为它们在输入为1时输出都 为1,且都转换到次态S3;在输入为0时输出都为0,且都转换到次态 S。所以它们可以合并为一个状态,合并后的状态用S2表示
0/0 1/0 1/0 1/0 1/0 0/0 (c) 二进制状态图 10 0/0 1/1 00 01 0/0 1/0 1/0 1/0 1/0 0/0 (b) 简化状态图 S2 0/0 1/1 S0 S1 原始状态图中，凡是在输入相同时，输出相同、要转换到的次态也 相同的状态，称为等价状态。状态化简就是将多个等价状态合并成 一个状态，把多余的状态都去掉，从而得到最简的状态图。 2 状态化简 3 状态分配 1/0 0/0 1/1 0/0 0/0 1/0 1/1 (a) 原始状态图 S3 S2 0/0 S0 S1 所得原始状态图中，状态S2和S3等价。因为它们在输入为1时输出都 为1，且都转换到次态S3；在输入为0时输出都为0，且都转换到次态 S0。所以它们可以合并为一个状态，合并后的状态用S2表示。 S0=00 S1=01 S2=10
4)选触发器,求时钟、输出、状态、驱动方程 选用2个CP下降沿触发的触发器,分别用FF0、F1表示。采用 同步方案,即取: 22 00011110 输出方程状态方程 Looxo y=xgn 100×|1 Y的卡诺图 00011110 00011110 000×0 000×0 0×0 01×|1 (a)Qn+的卡诺图 (b)Q1的卡诺图 2o=XO,"@ 2"t=X@ 2"+ XOi
4 选触发器，求时钟、输出、状态、驱动方程 选用2个CP下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1表示。采用 同步方案，即取： 输 出 方 程 n Y = XQ1 状 态 方 程 (a) 1 0 n+ Q 的卡诺图 X 00 01 11 10 0 0 0 × 0 1 1 0 × 0 n n Q1 Q0 n n n Q XQ1 Q0 1 0 = + n n n n Q XQ0 Q1 XQ1 1 1 = + + (b) 1 1 n+ Q 的卡诺图 X 00 01 11 10 0 0 0 × 0 1 0 1 × 1 n n Q1 Q0 Y 的卡诺图 X 00 01 11 10 0 0 0 × 0 1 0 0 × 1 n n Q1 Q0
Q0=XQQ0+0·Q0 比较,得驱动方程: g=X2"+x=X”K 2=JQ"+K2 J,= XO 0 K,=X FE 0 FE & 1J 0 &1J Q1 路 IK IK 图 CP 6)检查电路能否自启动 将无效状态11代入输出 0/01/1 电路能够 方程和状态方程计算 00←11→01 自启动
= + = + + + n n n n n n n n Q XQ Q XQ Q XQ Q Q 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 n n n Q = JQ + KQ +1 比较，得驱动方程： 电 路 图 5 = = = = J XQ K X J XQ K n n 1 0 1 0 1 0 1 Y F F0 FF1 1 X Q1 Q1 1J C1 1K 1J C1 1K & Q0 CP Q0 & 1 & 6 检查电路能否自启动 00←11→01 将无效状态 0/0 1/1 11代入输出 方程和状态方程计算： 电路能够 自启动
/0 设计一个异步时序 000→001→010 例 电路,要求如右图排列顺序: /1 所示状态图。 0221207 101100←011 /0/0 ④选触发器,求时钟、输出、状、驱动方程 选用3个CP上升沿触发的D触发器,分别用FF0、FF1、FF2表示 输 222 00011110 出方程 000×0 Y=22 2o 10|0「×|1 Y的卡诺图
例 设计一个异步时序 电路，要求如右图 所示状态图。 000→001→010 ↑ ↓ 101←100←011 /0 /0 /0 /0 /1 /0 排列顺序： /Y n n n Q2 Q1 Q0 4 选触发器，求时钟、输出、状态、驱动方程 选用3个CP上升沿触发的D触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。 输 出 方 程 00 01 11 10 0 0 0 × 0 1 0 0 × 1 n n Q2 Q1 n Q0 Y 的卡诺图 n n Y = Q2 Q0