首页 > 其他分享 >同步时序电路的分析

同步时序电路的分析

时间:2022-12-24 10:55:08浏览次数:42  
标签:分析 输出 触发器 同步 转换 状态 overline 电路 时序电路

时序电路的分析:从实际电路图得到电路状态转换表/状态转换图→了解电路工作过程、功能

一般过程:

(1)由电路图确定电路类型:米利or摩尔模型。

(2)写出触发器激励方程。

(3)把激励方程代入触发器方程,写出电路状态方程、输出方程。

(4)由状态方程、输出方程,写出电路状态转换表/状态转换图。

(5)分析状态转换表/状态转换图→电路功能表示/相应时序图;已知电路功能,则分析验证电路功能正确性。

根据情况可以省略:已知电路功能,从状态转换表可分析工作原理,则不必画状态转换图或时序图,有时甚至不用写状态转换表

eg1.01序列检测器

 

 同步时序电路状态:触发器输出

次态:隐含在触发器激励输入汇总

(1)摩尔模型。

(2)触发器激励方程:$J_1=XQ_2,K_1=Q_1,J_2=\overline{X},K_2=XQ_1$

(3)把激励方程代入触发器特征方程$Q_{n+1}=J\overline{Q_n}+\overline{K}Q_n$,写出电路状态方程、输出方程。

触发器状态方程

$Q_{1(n+1)}=J_1\overline{Q_1}+\overline{K_1}Q_1=XQ_2\overline{Q_1}+\overline{Q_1}Q_1=XQ_2\overline{Q_1}$

$Q_{2(n+1)}=J_2\overline{Q_2}+\overline{K_2}Q_2=\overline{X}\overline{Q_2}+\overline{XQ_1}Q_2$

输出方程$Z=Q_1Q_2$

(4)由状态方程、输出方程,写出电路状态转换表/状态转换图。

 

 

 b可以更清楚地看出电路状态转换关系

(5)分析状态转换表/状态转换图→电路功能表示/相应时序图;已知电路功能,则分析验证电路功能正确性。

状态转换关系:不论从哪个状态出发,只有连续输入0→1,系统才可能进入$S_2$;

只有在$S_2$,系统才有输出,且输出只维持一个时钟周期。

检测输入信号上升沿! 

$S_3$只有输出、无输入,为冗余状态,即有效状态是$S_0$~$S_2$三个。

但$S_3$的状态转换线保证进入状态$S_3$时也可以进入有效状态循环。

 

eg2.

 

 

 

 

 

 

 

 看逻辑符号输入端可以得出S,R,Z

 

 

 已知全加器,即已知功能:A、B两个加数,触发器输出Q全加器进位,输出Z全加器和

工作过程:

系统复位,Q=0,最低位运算无进位输入

系统正常工作,两加数A、B从低到高,在每个时钟脉冲输入一位运算

完成一位加法,电路输出端Z得全加器和,进位状态寄存在触发器输出端(下一时钟高位加法时参与运算)

  • 任意位数的逐位串行加法器并行加法器 相比

优点:用较少的器件完成多位二进制数加法

缺点:降低了运算速度

 

 

 状态转换时,CP脉冲有效边沿是下降沿。

即时状态、即时输入、即时输出:CP脉冲下降沿前很小的$\delta t$(比如图上标的数字的位置)。

CP脉冲下降沿到来后,系统状态根据输入、现态转换为次态。

【得到有效稳定输出的方法】

①用CP和输出“与”一下,CP=1时输出有效信号(要求有效边沿是下边沿,CP=1时输入无变化→输出和CP等宽,因此很难在整个时钟周期内稳定)

②用D触发器作为缓冲寄存器:激励端D接输出Z,触发端接CP,输出Q端为新输出Z''(一般延迟一个节拍输出→某种意义上的摩尔模型)

【同步时序电路如何选择模型】

1.输入信号整个时钟周期稳定→采用米利模型(状态少、输出快)

2.不能保证输入信号在整个时钟周期稳定→摩尔模型

eg3.

 

 

 同步计数器:所有触发器在同一时钟信号控制下动作的计数器

输出:$Q_0$~$Q_3$

$Q_3$:MSB

$Q_0$:LSB

【计数器的特点】

①触发器输出直接构成电路输出→只有状态方程,无输出方程

②计数器电路的时钟信号就是其输入信号(可能有辅助控制功能,但与计数无关)

计数器电路可看成无输入信号的时序电路

【分析计数器】

触发器激励方程

 

 

 $D$换成$Q_{n+1}$得电路状态方程

 

 

 

 

 

 次态和现态关系是加1计数关系

 

 

 $S_0$~$S_9$:有效状态

 $S_10$~$S_15$:无效状态(次态都在有效状态内→不管开机时计数器状态如何,经若干时钟周期,计数器必进入正常有效循环状态,即电路可自启动)

 

标签:分析,输出,触发器,同步,转换,状态,overline,电路,时序电路
From: https://www.cnblogs.com/asandstar/p/17002436.html

相关文章

  • 电商数据分析
    一、选题的背景 电商是一个伴随着数据而生的行业,由此产生了非常多的电商信息化平台,有物流系统、供应链系统、流量分析平台等。对于零售业电商企业来说,要在未来十年内取得......
  • Python爬虫——上海市链家二手房数据爬取及可视化分析
    一、选题的背景本次项目选择了中国的一线城市——上海市,通过了解上海市二手房的情况,可以帮助人们在购房、出租等方面做出更明智的决策。可以帮助人们了解上海市经济的......
  • 大数据分析——糖尿病预防
    一、选题的背景随着社会经济科学技术的不断发展,人们的生活水平也不断的提高,然而糖尿病的发病人数也在逐年上升,随着 社会老龄化进程越来越深入,糖尿病的发病率上升的趋......
  • 大数据分析— 二手汽车价格预测
    二手汽车价格预测一:选题背景当今已经是大数据的时代,随着数据分析工具和技术的不断改进,掌握大数据分析技能也可以为个人的职业发展带来很大的好处。我分析的是二手汽车的......
  • udemy课程和评论的大数据分析
    一、选题的背景Udemy是一个面向学生和专业人士的在线学习平台。Udemy拥有超过5000万学生和57,000名教师,他们以超过65种语言教授课程。与其他在线教育平台不同的是,Udemy不......
  • 天猫商品数据分析
    一、选题的背景随着互联网与电商平台的发展,网上购物正成为国内消费者购物的重要方式。在重要的电商平台淘宝中,用户通过浏览商品详情页、收藏、加购或直接购买等方式来进行......
  • 大数据分析——景点数据分析
    一、选题背景随着我国经济、科技的不断发展和人民生活水平的不断提高,旅游逐渐成为社会的主要经济部门。旅游这项活动在伴随着经济社会的发展同时应运而生,它本质上是一种社......
  • 【视频】主成分分析PCA降维方法和R语言分析葡萄酒可视化实例|数据分享|附代码数据
    原文链接:http://tecdat.cn/?p=22492最近我们被客户要求撰写关于主成分分析PCA的研究报告,包括一些图形和统计输出。降维技术之一是主成分分析(PCA)算法,该算法将可能相关......
  • R语言JAGS贝叶斯回归模型分析博士生延期毕业完成论文时间|附代码数据
    原文链接: http://tecdat.cn/?p=23652最近我们被客户要求撰写关于贝叶斯回归模型的研究报告,包括一些图形和统计输出。本文为读者提供了如何进行贝叶斯回归的基本教程。包......
  • R语言GARCH族模型:正态分布、t、GED分布EGARCH、TGARCH的VaR分析股票指数
    全文链接:http://tecdat.cn/?p=31023原文出处:拓端数据部落公众号如何构建合适的模型以恰当的方法对风险进行测量是当前金融研究领域的一个热门话题。VaR方法作为当前业内......