在以同步右移移位寄存器为基础设计序列信号发生器时, 快速而准确地确定电路状态序列的方法

忘是亡心i 2023-06-25 06:25 8阅读 0赞

在上一篇博文中, 我采用穷举法来寻找合适的状态序列——这是低效的, 且很容易出错.

这里介绍一种科学的方法, 可以帮助我们快速确定合适的状态序列.

在本题中, 要求实现序列信号00010111, 那么我们先选择两位: 00->00->01->10->01->11->11->10->00->...... 有重复状态, 舍弃;

接下来选择三位: 000->001->010->101->011->111->110->100->000->...... 没有重复状态, 则选择该方案进行设计.

由此得到状态序列表.

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>CLK顺序</td> 
   <td>Q2</td> 
   <td>Q1</td> 
   <td>Q0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

观察状态序列表后, 我们可以清楚地看到, 要求产生的序列信号00010111正好在Q2端顺序产生, 所以这里直接将Q2引出, 作为序列信号产生端, 而不用再去添加输出变量了.

采用这种方法确定合适的状态序列, 是既准确又高效的.

根据上面的分析得到下表.

<table style="width:503px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>CLK顺序</td> 
   <td>Q2</td> 
   <td>Q1</td> 
   <td>Q0</td> 
   <td>D0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>1</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>1</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

之后的步骤与上一篇博文相同, 这里不再赘述. 读者在阅读本篇文章后, 能掌握这种快速确定状态序列的方法即可.