設(shè)計一個1010的序列檢測器

1、二、設(shè)計一個1010的序列檢測器，檢測到1010時輸出為“1”否則為“0”，用D觸發(fā)器實現(xiàn)。第一步：根據(jù)要求進行邏輯抽象，得出電路的原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。取輸入數(shù)據(jù)變量為X,檢測的輸出變量為Z,該同步時序邏輯電路的功能是檢測輸入序列是否為1010,一旦輸入序列出現(xiàn)一個1就記下來，因為這個1可能是1010序列的第一個1,;接著看輸入是否為0,因為10是序列1010的前兩位；其次再看輸入是否為1,因為101是1010序列的前三位；最后再輸入一個0,輸出則為1,因為出現(xiàn)了一個1010序列，澤電路必須記住1,10,101,1010四種輸入情況，每一種輸入情況應(yīng)與電路的一個狀態(tài)相對應(yīng)。根據(jù)題意，設(shè)

2、電路隨機的輸入和輸出序列為：X:0101000101010Z：0000100000100該電路僅有一個輸入端，每個現(xiàn)態(tài)有兩個可能轉(zhuǎn)移方向，設(shè)電路初態(tài)為S。，當(dāng)X=0時，電路仍處在狀態(tài)S0,當(dāng)輸入一個1以后的狀態(tài)為S1,輸入10以后的狀態(tài)為S2,輸入101以后的狀態(tài)為S3,輸入1010以后的狀態(tài)為S4。以Sn表示電路的現(xiàn)態(tài)，Sn+1表示電路的次態(tài)。由此得出原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：現(xiàn)態(tài)Sn次態(tài)Sn+1/輸出ZX=0X=1S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0S3S4/1S1/0S4S0/0S1/0第二步：狀態(tài)化簡：依據(jù)狀態(tài)等效條件判斷得出S0和S4在相同的輸入條件下，

3、它們轉(zhuǎn)換到相同的次態(tài)去，且有相同的輸出，故S0和S4等效，經(jīng)分析比較，找出最大等效類：Si,S2,S3,S0,S4。由此得出化簡的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和最簡狀態(tài)表：現(xiàn)態(tài)Sn次態(tài)Sn+1/輸出ZX=0X=1S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0S3S0/1S1/0第三步：狀態(tài)編碼：最賤狀態(tài)表共有四種狀態(tài)，可用兩位二進制代碼來表示，設(shè)狀態(tài)變量為Qi,Q2,依據(jù)狀態(tài)編碼原則，確定So=00,Si=01,S2=11,S3=10四種狀態(tài)，其編碼后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：現(xiàn)態(tài)Q2nQin、/一.人.n+1.n+1./.Arrt_次/Q2Q1/輸出ZX=0X=10000/001/00111/0

4、01/01100/010/01000/101/0第四步：求出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程，驅(qū)動方程和輸出方程。Q2nQ1nX000111100000110000(1)n_nZ=XQ2Qi、Q2nQ1nX000111100010010010(2)Q2n+1=XQ2nQin+XQ2nQinJn-Q2Qix000iiii000i00iii0iQin+1=XQ2n+XQin+Q3nQ1n由D觸發(fā)器特性方程求出各個觸發(fā)器的驅(qū)動方程:D2=X0?Qin+XQ2nQinDi=XQ2n+XQin+Q2nQin第五步：畫出邏輯電路圖:第六次：檢測該電路是否有自啟動能力該電路沒有無關(guān)狀態(tài)。當(dāng)X=0時，輸出Z=XQ2nQin,觸發(fā)器的次Q2n+1=XQ2nQin+XQ2nQ1n=0,Q1n+1=Q2nQin+XQ1n=0,若此時來一個時鐘脈沖CP,則可轉(zhuǎn)入有效狀態(tài)00,即So。當(dāng)X=1時，輸出Z=XQ2nQ1n,觸發(fā)器的次態(tài)Q2n+1=XQ?Q1n+XQ2n