第五节序列信号发生器 什么是序列信号? 序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信 号,可以做同步信号、地址码、数据等,也可以做控制信号。 这一节非常重要,是中规模集成电路的综合运用。 移存型序列信号发生器 1、移存型序列信号发生器的原理 Q DHQ 移存型序列信号发生器由两部 2 分组成: 次移位寄存器 CP ☆组合电路组合电路的输出做移位寄存器的输入, 也是反馈电路,只要有反馈,寄存器 就可以计数。 次规定了起始状态为110。 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
什么是序列信号? 序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信 号,可以做同步信号、地址码、数据等,也可以做控制信号。 这一节非常重要,是中规模集成电路的综合运用。 一、移存型序列信号发生器 1、移存型序列信号发生器的原理 移存型序列信号发生器由两部 分组成: ☆ 移位寄存器 ☆ 组合电路 组合电路的输出做移位寄存器的输入, 也是反馈电路,只要有反馈,寄存器 就可以计数。 ☆ 规定了起始状态为110。 & Q D S R 3 Q D S R 2 Q D S R 1 CP
★特征方程c=[DCP个-,]CP个 =g·CP↑ +1 CP↑ 满足移存规律(第一级除外)9=g 从特征方程中可以看出 u「 CP ★状态转换表 由特征方程计算次态值。 Q3Q.0-10219-输出是每5位循环一次,循环长度M5 10100 Q3=11000,11000, 00000 Q2=10001,10001 000001 Q1=00011,00011, 00 011 ★三个输出序列是一样的,都由三个 0 00两个1组成。只是起始状态不一样,只 0100要循环起来,分不清起始状态。 阿回回阿阿回阿回回回啊酮阿≯會
★ 特征方程 = = + Q D CP Q Q CP n 1 3 2 1 1 = + Q Q CP n 1 1 2 = + Q Q CP n 2 1 3 从特征方程中可以看出: 满足移存规律(第一级除外) 1 1 − + = i n Qi Q Q3 Q2 Q1 Q3 n+1 Q2 n+1 Q1 n+1 1 1 0 ★ 状态转换表 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 输出是每5位循环一次,循环长度M=5。 Q3=11000,11000,┄ Q2=10001,10001,┄ Q1=00011,00011,┄ ★ 三个输出序列是一样的,都由三个 0两个1组成。只是起始状态不一样,只 要循环起来,分不清起始状态。 由特征方程计算次态值。 Q D S R 3 Q D S R 2 Q D S R 1 & CP
2、移存型序列信号发生器的设计 在移位寄存器的基础上加反馈网络形成移存型序列信 号发生器。先设计移位寄存器,再设计反馈网络 例:设计0001101,0001101,-序列信号发生器。 解:依题意可知,循环长度M=8,需要寄存器的位数η=3, 因此按三位一组划分序列信号,组成8个状态循环 状态划分: 0011101Q2QQo 000 ★满足移存规律每次左移一位00 0 ★满足计数规律构成循环 00 10 00 回回阿回回阿回啊阿回阿阿回啊啊阿‘≯會
在移位寄存器的基础上加反馈网络形成移存型序列信 号发生器。先设计移位寄存器,再设计反馈网络。 例:设计00011101,00011101,┄序列信号发生器。 解:依题意可知,循环长度M=8,需要寄存器的位数n=3, 因此按三位一组划分序列信号,组成8个状态循环。 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 Q2Q1Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 ★满足移存规律 ★满足计数规律 构成循环 每次左移一位 状态划分:
★列出状态转换表 选用74195做移位寄存器 状态表 状态转换表 只要设计第一级激励输入即可。 +1 hm2g=Q+kQCP个 000000001由于Q接收八串入数据 001001011今 K=Oo 011o0100用4选1数据选择器实现J=K 变量数大于Q00110 110100000地址数要降01010 101o010维。 「1100 010110101 01 100 110 Ao Dl D 0 用直接观察法从状态转换表得出: DID n+1 QCP满足移存规律令:g2=41D=1D=9 O 刀+1 Q]CP↑Q +1 Q D2=0D3=O 回回阿呵回回阿呵回回回回呵回回阿阿呵回回阿回回回同同≯會
Q2Q1 Q0 00 01 11 10 0 1 1 0 n+ Q Q2 Q1 0 0 1 1 A1 A0 0 0 1 1 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 Q2 Q1 Q0 Q2 n+1 Q1 n+1 Q0 n+1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 用直接观察法从状态转换表得出: = +1 1 n Q = +1 2 n Q [Q0 ]CP↑ [Q1 ]CP↑ 满足移存规律 1 1 − + = i n Qi Q 只要设计第一级激励输入即可。 选用74195做移位寄存器 = + + Q JQ KQ CP n 0 0 1 0 由于Q0接收J、K串入数据 1 0 + = = n 令:J K Q 用4选1数据选择器实现J=/K。 1 1 1 0 1 0 0 0 1 Q0 0 Q0 D0 D1 D2 D3 Q2 = A1 Q1 = A0 D0=1 D2=0 D1 = Q0 D3 = Q0 状态表: 状态转换表: 变量数大于 地址数要降 维。 令:
根据:Q A1D0=1D1=Q 21=Ao D2 =0 D3=Qo K Do DD,D 3 SH/LD 画出用74195和4选1组成的 CR 74195 序列信号产生器电路图。 CP. CP Q. Q1 Q2 Q3 K Qo Q1 Q2 XX000 111001 10a 0-2 MUX 1/Q0 EN 0 0 1101000 11|/Q0 反过来从已知电路要会分析出其响 01 0 应序列。 00 Co=J=K-r 00 01 0 序列信号可以从任意一路输出,只 0 0 0 0 不过起始状态不同而已。 回回阿回回阿呵同回回回回回回同回回阿回回阿回4≯會
根据: Q2 = A1 Q1 = A0 D0=1 D2=0 D1 = Q0 D3 = Q0 画出用74195和4选1组成的 序列信号产生器电路图。 反过来从已知电路要会分析出其响 应序列。 Q J K Y n = = = +1 0 J /K Q0 Q1 Q2 Y X X 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 Q0 1 1 1 1 1 /Q0 0 0 0 1 1 /Q0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 Q0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 序列信号可以从任意一路输出,只 不过起始状态不同而已。 0 1 0 3 0 G 1 2 3 EN MUX Y 1 0 1 D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 SH LD / J K CR Q3 74195 CP 1 CP