序列信號發(fā)生器PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 序列信號發(fā)生器序列信號發(fā)生器 特征方程特征方程 CPQQCPDQn 231 1 1 CPQQn 1 1 2 CPQQ n 2 1 3 從特征方程中可以看出：從特征方程中可以看出： 滿足移存規(guī)律（第一級除外）滿足移存規(guī)律（第一級除外） 1 1 i n i QQ Q3Q2Q1Q3n+1Q2n+1Q1n+1 1 11 10 0 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 001 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 000 001 011 110 100 輸出是每輸出是每5位循環(huán)一次，循環(huán)長度位循環(huán)一次，循環(huán)長度M=5 。 Q3=11000,11000, Q2=10001,10001, Q

2、1=00011,00011, 三個(gè)輸出序列是一樣的，都由三個(gè)三個(gè)輸出序列是一樣的，都由三個(gè) 0兩個(gè)兩個(gè)1組成。只是起始狀態(tài)不一樣，只組成。只是起始狀態(tài)不一樣，只 要循環(huán)起來，分不清起始狀態(tài)。要循環(huán)起來，分不清起始狀態(tài)。 由特征方程計(jì)算次態(tài)值。由特征方程計(jì)算次態(tài)值。 DQS R 3 DQS R 2 DQS R 1 & CP 第1頁/共15頁 在移位寄存器的基礎(chǔ)上加反饋網(wǎng)絡(luò)形成移存型序列信移位寄存器的基礎(chǔ)上加反饋網(wǎng)絡(luò)形成移存型序列信 號發(fā)生器。號發(fā)生器。先設(shè)計(jì)移位寄存器，再設(shè)計(jì)反饋網(wǎng)絡(luò)。先設(shè)計(jì)移位寄存器，再設(shè)計(jì)反饋網(wǎng)絡(luò)。 例：設(shè)計(jì)例：設(shè)計(jì)00011101，00011101，序列信號發(fā)生器。序列信號

3、發(fā)生器。 解：依題意可知，循環(huán)長度解：依題意可知，循環(huán)長度M=8,需要寄存器的位數(shù)需要寄存器的位數(shù)n=3, 因此按三位一組劃分序列信號，組成因此按三位一組劃分序列信號，組成8個(gè)狀態(tài)循環(huán)。個(gè)狀態(tài)循環(huán)。 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 滿足移存規(guī)律滿足移存規(guī)律 滿足計(jì)數(shù)規(guī)律滿足計(jì)數(shù)規(guī)律 構(gòu)成循環(huán)構(gòu)成循環(huán) 每次左移一位每次左移一位 狀態(tài)劃分：狀態(tài)劃分： 第2頁/共15頁 12Q Q 0 Q00 01 11 10 0 1 1 0 n Q 2 Q 1 Q 0 0

4、1 1 1 A 0 A 0 0 1 1 Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0 0 00 00 0 0 00 01 1 0 01 11 1 1 11 11 1 1 11 10 0 1 10 01 1 0 01 10 0 1 10 00 0 Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0Q Q2 2n+1 n+1 Q Q1 1n+1 n+1 Q Q0 0n+1 n+1 0 00 00 0 0 00 01 1 0 01 10 0 0 01 11 1 1 10 00 0 1 10 01 1 1 11 10 0 1 11 11 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1

5、 1 1 0 用直接觀察法從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表得出：用直接觀察法從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表得出： 1 1 n Q 1 2 n Q Q0CP Q1CP 滿足移存規(guī)律滿足移存規(guī)律 1 1 i n i QQ 只要設(shè)計(jì)第一級激勵(lì)輸入即可只要設(shè)計(jì)第一級激勵(lì)輸入即可 。 選用選用74195做移位寄存器做移位寄存器 CPQKQJQn 00 1 0 串入數(shù)據(jù)、接收由于KJQ0 1 0 n QKJ令： 用用4選選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)J=/K。 1 1 1 10 0 0 0 1 0 Q 0 0 Q 0 D 1 D 2 D 3 D 12 AQ 01 AQ D0=1 D2=0 01 QD 03 QD 狀態(tài)表：狀態(tài)表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀

6、態(tài)轉(zhuǎn)換表： 變量數(shù)大于變量數(shù)大于 地址數(shù)要降地址數(shù)要降 維維。 令：令： 第3頁/共15頁 根據(jù)根據(jù)： 12 AQ 01 AQ D0=1 D2=0 01 QD 03 QD 畫出用畫出用74195和和4選選1組成的組成的 序列信號產(chǎn)生器電路圖。序列信號產(chǎn)生器電路圖。 反過來從已知電路要會(huì)分析出其反過來從已知電路要會(huì)分析出其 響應(yīng)序列。響應(yīng)序列。 YKJQn 1 0 J/KQ0Q1Q2Y XX0001 111001 11110Q0 11111/Q0 00011/Q0 111010 00010Q0 000010 000001 序列信號可以從任意一路輸出，只序列信號可以從任意一路輸出，只 不過起始狀態(tài)

7、不同而已。不過起始狀態(tài)不同而已。 01 0 3 G 0 1 2 3EN MUX Y 1 0 1 D0D1D2D3 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 /SH LD J K CR 3 Q 74195 CP 1 CP 第4頁/共15頁 解：循環(huán)長度解：循環(huán)長度M=8,238，取，取n=3,用三位寄存器實(shí)現(xiàn)。用三位寄存器實(shí)現(xiàn)。 一、狀態(tài)劃分（按三位一組劃分狀態(tài)）一、狀態(tài)劃分（按三位一組劃分狀態(tài)） 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1Q2Q1Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 有兩組狀態(tài)均為有兩組狀態(tài)均為

8、000 有兩組狀態(tài)均為有兩組狀態(tài)均為111 不滿足寄存規(guī)律，不滿足寄存規(guī)律， 三位寄存器不能實(shí)三位寄存器不能實(shí) 現(xiàn)這樣的序列。所現(xiàn)這樣的序列。所 以要增加寄存器位以要增加寄存器位 數(shù)。數(shù)。 取取n=4,重新進(jìn)行狀態(tài)劃分。重新進(jìn)行狀態(tài)劃分。 第5頁/共15頁 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 Q3Q2Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0

9、1 0 0 0 0 0 0 0 從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中得出：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中得出： CPQQ n 0 1 1 CPQQn 1 1 2 CPQQ n 2 1 3 KJQn 1 0 令： 23Q Q 01Q Q 00 00 01 01 11 11 10 10 KJQn 1 0 1 1 1 X 1 0 0 0 0 X X X X X XX 3 Q 扭環(huán)計(jì)數(shù)器扭環(huán)計(jì)數(shù)器 滿足移存規(guī)律，選用滿足移存規(guī)律，選用 74195作移位寄存器。作移位寄存器。 1 CP 74195 D2D0D1D3 Q2Q0Q1Q3 3 Q J K /SH LD CR CP 第6頁/共15頁 移存型序列信號發(fā)生器只能產(chǎn)生一組序列信號，如移存

10、型序列信號發(fā)生器只能產(chǎn)生一組序列信號，如 果要同時(shí)產(chǎn)生多組序列信號，可以采用計(jì)數(shù)型序列信號果要同時(shí)產(chǎn)生多組序列信號，可以采用計(jì)數(shù)型序列信號 發(fā)生器。發(fā)生器。 計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器是在計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上加適計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器是在計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上加適 當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)序列長度為當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)序列長度為M的序列信號發(fā)的序列信號發(fā) 生器，其設(shè)計(jì)步驟為：生器，其設(shè)計(jì)步驟為： 先設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)模置為先設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)模置為M M的計(jì)數(shù)器。的計(jì)數(shù)器。 再令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)輸出符合序列信號要求。再令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)輸出符合序列信號要求。 根據(jù)計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系和序列信號要求設(shè)計(jì)輸出根據(jù)計(jì)數(shù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)

11、系和序列信號要求設(shè)計(jì)輸出 組合網(wǎng)絡(luò)。組合網(wǎng)絡(luò)。 第7頁/共15頁 23Q Q 1 Q 00 01 11 10 0 1 23Q Q 01Q Q 00 00 01 01 11 11 10 10 例：設(shè)計(jì)產(chǎn)生序列信號例：設(shè)計(jì)產(chǎn)生序列信號1101000101，1101000101，的計(jì)數(shù)型序的計(jì)數(shù)型序 列信號發(fā)生器電路。要求用列信號發(fā)生器電路。要求用74161和和8選選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)。 解：先用解：先用74161反饋置數(shù)法設(shè)計(jì)反饋置數(shù)法設(shè)計(jì)M10計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0F 0 01 11 10 0 0 01 11 11 1 1 10 00 0

12、0 0 1 10 00 00 0 1 10 01 10 0 1 10 01 11 1 1 11 10 00 0 1 11 10 01 1 1 11 11 10 0 1 11 11 11 1 令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)與一位序列信號相對令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)與一位序列信號相對 應(yīng)。應(yīng)。 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 畫出實(shí)現(xiàn)畫出實(shí)現(xiàn)F的卡諾圖。的卡諾圖。 1 1 1 1 1 0 0 0 00 X X X X X X 變量數(shù)大于地址數(shù)要進(jìn)行降變量數(shù)大于地址數(shù)要進(jìn)行降 維，維，Q0作記圖變量。作記圖變量。 X X X 1 0 Q 0 Q 0 Q 0 將降維卡諾圖與將降維卡諾圖與8選選1數(shù)數(shù) 據(jù)選擇器卡

13、諾圖相比較得出據(jù)選擇器卡諾圖相比較得出 ： D0D3=1 D5=0 D4,D6,D7=Q0 令：Q3Q2Q1=A3A2A1 第8頁/共15頁 計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)器在0110011011111111之間循環(huán)計(jì)數(shù)，之間循環(huán)計(jì)數(shù)，F(xiàn) F循環(huán)輸出循環(huán)輸出 11010001011101000101序列信號。序列信號。 0 1 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 D3D2D1D0 74161 CTT CTP CR CP CO LD 0 1 1 0 1 1 0 1 0 3 G 0 1 2 3 EN MUX Y 4 5 6 7 2 F D0D3=1D5=0D4,D6,D7=Q0 令：Q3Q2Q1=A3A2A1 先用先用

14、74161反饋置數(shù)法設(shè)計(jì)反饋置數(shù)法設(shè)計(jì)M10計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 第9頁/共15頁 例：設(shè)例：設(shè) 計(jì)計(jì) F1=110101,110101 F2=010110,010110 兩組序列信號。兩組序列信號。 要求用要求用7490（8421BCD計(jì)數(shù)）及計(jì)數(shù)）及38譯碼器和必要譯碼器和必要 的門電路實(shí)現(xiàn)。的門電路實(shí)現(xiàn)。 解：先用解：先用7490設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)M6計(jì)數(shù)器。（采用反饋置計(jì)數(shù)器。（采用反饋置0法）法） 令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)與一位序列令計(jì)數(shù)器每一個(gè)狀態(tài)與一位序列 信號相對應(yīng)。信號相對應(yīng)。 由于由于38譯碼器是最小項(xiàng)譯碼器譯碼器是最小項(xiàng)譯碼器 所以要寫出所以要寫出F1、F2最小項(xiàng)之和表達(dá)式最小項(xiàng)之和

15、表達(dá)式 。 53101 mmmmF 4312 mmmF Q2Q1Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 F1F2 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 第10頁/共15頁 53101 mmmmF 4312 mmmF 5310 mmmm 5310mmmm 5310YYYY 431YYY & Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 S9 A S9BR0 A R0B 7490 CP0 CP1 & F1F2 1 2 1 0 7 G 0 1 2 3 4 5 6 7 0 & 第11頁/共15頁 如果要求用與門實(shí)現(xiàn)如果要求用與門實(shí)現(xiàn) 能不能直接在能不能直接在F1、F