數(shù)字信號(hào)第六章3課件

6.3.4序列信號(hào)發(fā)生器在數(shù)字系統(tǒng)中經(jīng)常需要一些串行周期性信號(hào)，在每個(gè)循環(huán)周期中，0和1數(shù)碼按一定的規(guī)律順序排列，稱為序列信號(hào)。序列信號(hào)在通信、雷達(dá)、遙控、遙測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)生序列信號(hào)的電路稱為序列信號(hào)發(fā)生器。設(shè)計(jì)給定序列信號(hào)的電路，一般有兩種結(jié)構(gòu)形式，移存型序列信號(hào)發(fā)生器和序列信號(hào)發(fā)生器。1.移存型序列信號(hào)發(fā)生器例：設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器電路，使之在一系列CLK脈沖

的作用下能周期性的輸出“”的序列信號(hào)。解：根據(jù)給定序列信號(hào)的長(zhǎng)度m=8，確定移位寄存器的位數(shù)n3,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。D0＝？CLK狀態(tài)轉(zhuǎn)換表CLKQ2Q1Q0012345678000001

01

01

0

10

1

11

1

11

1

01

0

000

0D0101110001移位寄存器只需設(shè)計(jì)D02.計(jì)數(shù)型序列信號(hào)發(fā)生器電路由兩部分構(gòu)成例：設(shè)計(jì)產(chǎn)生序列信號(hào)

的發(fā)生器電路。解：根據(jù)序列信號(hào)的長(zhǎng)度m=7，可選用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器組成。CLKQ3Q2Q1Q01001101010111100110111101111OUT1110011OUT解：根據(jù)序列信號(hào)的長(zhǎng)度m=7，可用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器組成。這部分如果用4－1MUX怎樣實(shí)現(xiàn)？這部分可用其它器件構(gòu)成嗎？Q3Q2Q1Q01001101010111100110111101111OUT1110011OUT用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161和74LS138譯碼器組成。還可以簡(jiǎn)單一些嗎？這部分還可用其它器件構(gòu)成嗎？6.4

時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法6.4.1同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)步驟：確定:輸入、輸出變量及電路的狀態(tài)數(shù)。進(jìn)行狀態(tài)編碼例：用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)模5計(jì)數(shù)器。利用次態(tài)K圖法（1）建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（2）用K圖的形式描述狀態(tài)Q3Q2Q10100011110

00

00

1

x

x

xCCQ3Q2Q10100011110

001010

011100

000

xxx

xxx

xxx編碼Q3Q2Q10100011110

00

01

0

x

x

xQ3Q2Q10100011110

01

10

0

x

x

xQ3Q2Q10100011110

10

10

0

x

x

xQ3Q2Q10100011110

001010

011100

000

xxx

xxx

xxx（3）由狀態(tài)方程求出驅(qū)動(dòng)方程（5）畫(huà)邏輯圖由驅(qū)動(dòng)方程畫(huà)出電路圖例：設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器，要求在連續(xù)輸入三個(gè)或三個(gè)

以上“1”時(shí)輸出為1，其余情況下輸出為0。S0

初始狀態(tài)，電路還未收到1，S1

收到一個(gè)1后的狀態(tài)，S2

收到兩個(gè)1后的狀態(tài)，S3

收到三個(gè)1后的狀態(tài)。一、抽象、畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

用X表示輸入數(shù)據(jù)，用Y表示輸出（檢測(cè)結(jié)果）設(shè)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖二、狀態(tài)化簡(jiǎn)在同樣輸入下有同樣輸出而且次態(tài)相同的兩個(gè)狀態(tài)是等價(jià)狀態(tài)，可以合并成一個(gè)狀態(tài)。次態(tài)卡諾圖四、選用JK觸發(fā)器，求驅(qū)動(dòng)方程組得到由由得到輸出方程五、檢查電路能否自啟動(dòng)將狀態(tài)“11”代入狀態(tài)方程和輸出方程，分別求出X=0/1下的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)下的輸出，得到：能自啟動(dòng)6.4.2

時(shí)序邏輯電路的自啟動(dòng)設(shè)計(jì)例：設(shè)計(jì)一個(gè)七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求它能夠自啟動(dòng)。已知該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及狀態(tài)編碼如圖示。檢查自啟動(dòng)000000不能自啟動(dòng)要修改設(shè)計(jì)畫(huà)出狀態(tài)圖根據(jù)狀態(tài)方程可以自啟動(dòng)得到驅(qū)動(dòng)方程畫(huà)出電路圖由狀態(tài)方程若用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)由狀態(tài)方程得到驅(qū)動(dòng)方程畫(huà)邏輯圖（1）次態(tài)K圖100X1X010X00111X0001

111000011110011001101XXX010XXX100110100XXX001101110010011XXX0001111000011110001X0X111X01100X0001

111000011110*Q3111X0X000X11001X0001

111000011110（2）檢查自啟動(dòng)S=1時(shí)，Q3Q2Q1000111000S=0時(shí)，Q3Q2Q1000111000此電路不能自啟動(dòng)（3）修改K圖X00110X111X0X1000001

111000011110S=1時(shí)，Q3Q2Q1000111100S=0時(shí)，Q3Q2Q1000111100可以自啟動(dòng)分析電路是否為6分頻器。Q3Q2Q1Q0

001101000101011001111000(1)OUT=Q2是6分頻(2)OUT=Q3是6分頻(3)OUT=Q1不是6分頻(4)OUT=Q2Q1Q0是6分頻討論：小結(jié)一、同步、異步時(shí)序邏輯電路的分析二、同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)三、用74161（74160）設(shè)計(jì)任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器四、序列信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)1、移存型2、計(jì)數(shù)型6.21、6.22、6.29、6.316.30、6.33、6.35作業(yè)題6.24圖6.24電路是用二－十進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS147和同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160組成的可控分頻器，試說(shuō)明當(dāng)輸入控制信號(hào)A、B、C、D