教案數(shù)電第六章

1、Clocked Synchronous State Machine Clocked Synchronous State Machine Design (Design (時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)) )設(shè)計(jì)的基本步驟：設(shè)計(jì)的基本步驟：State diagram and State/output table (根據(jù)命題構(gòu)造根據(jù)命題構(gòu)造狀態(tài)狀態(tài)圖圖及及狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表)State minimization (狀態(tài)化簡(jiǎn)狀態(tài)化簡(jiǎn) 狀態(tài)最小化狀態(tài)最小化)State assignment (狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼 選擇狀態(tài)變量選擇狀態(tài)變量)Transition/output table (建立建立

2、轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表，得到，得到轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和和輸出方程輸出方程)Chose a flip-flop type (選擇觸發(fā)器作為狀態(tài)存儲(chǔ)器選擇觸發(fā)器作為狀態(tài)存儲(chǔ)器)Excitation equations (由觸發(fā)器由觸發(fā)器特征方程特征方程求出求出激勵(lì)方程激勵(lì)方程)Draw a Logic Diagram (畫(huà)邏輯電路圖畫(huà)邏輯電路圖)【Note】State/output table (狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表)和和Transition/output table (轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表)的區(qū)別的區(qū)別狀態(tài)狀態(tài)/ /輸出表輸出表中用文字符號(hào)來(lái)命名電路的各個(gè)狀態(tài)中用文字符號(hào)來(lái)命名電路的各個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)

3、移轉(zhuǎn)移/ /輸出表輸出表中用二進(jìn)制碼來(lái)表示各觸發(fā)器的實(shí)際輸出值中用二進(jìn)制碼來(lái)表示各觸發(fā)器的實(shí)際輸出值代入代入觸發(fā)器觸發(fā)器特征方程特征方程邏輯電路圖邏輯電路圖寫(xiě)出寫(xiě)出輸出方程輸出方程和和激勵(lì)方程激勵(lì)方程求出求出轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程構(gòu)造構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表得到得到狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表 有時(shí)可省略有時(shí)可省略畫(huà)出畫(huà)出狀態(tài)圖狀態(tài)圖功能描述功能描述觸發(fā)器觸發(fā)器特征方程特征方程代入代入功能需求功能需求畫(huà)出畫(huà)出狀態(tài)圖狀態(tài)圖有時(shí)可省略有時(shí)可省略構(gòu)造構(gòu)造狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表狀態(tài)化簡(jiǎn)及編碼狀態(tài)化簡(jiǎn)及編碼建立建立轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表利用卡諾圖化簡(jiǎn)，求出利用卡諾圖化簡(jiǎn)，求出輸出方程輸出方程和和轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程求

4、出求出激勵(lì)方程激勵(lì)方程畫(huà)出邏輯電路圖畫(huà)出邏輯電路圖時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)分析分析步驟步驟時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟步驟VSVS1、 State Diagram and State/Output Table (邏輯抽象，構(gòu)造狀態(tài)圖邏輯抽象，構(gòu)造狀態(tài)圖/表表)2、State Assignment (狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼)取二進(jìn)制自然碼取二進(jìn)制自然碼 000111作為作為 S0 S7 的編碼的編碼對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)，可不用輸入對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)，可不用輸入 屬于屬于Moore機(jī)機(jī)取進(jìn)位信號(hào)為輸出變量取進(jìn)位信號(hào)為輸出變量 需要需要8個(gè)有效狀態(tài)個(gè)有效狀態(tài) Example 1Example 1：D

5、esign a Module-8 3-bit Binary CounterDesign a Module-8 3-bit Binary Counter( ( 設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)模計(jì)一個(gè)模8 8的的 3 3 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器) )S0/0S1/0S3/0S4/0S2/0S5/0S7/1S6/0000111110101001010011100當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前狀態(tài)/輸出輸出 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 3、Create a Transition/Output table to obtain the State transition and output equations (構(gòu)造構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表，求出，

6、求出 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 和和 輸出方程輸出方程)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Q2 Q1 Q0Q2*Q1*Q0* CS0S1S2S3S4S5S6S70 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 000000001S0/0S1/0S3/0S4/0S2/0S5/0S7/1S6/0000111110101001010011100當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前狀態(tài)/輸出輸出 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 3、Create a Transition/Output table to obtain the State transitio

7、n and output equations (構(gòu)造構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表，求出，求出 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 和和 輸出方程輸出方程)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Q2 Q1 Q0Q2*Q1*Q0* CS0S1S2S3S4S5S6S70 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 00000000101Q1Q0 Q2 Q0* 00 01 11 101 0 0 11 0 0 1Q0* = Q0 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表3、Create a Transition/Output table to obtain the St

8、ate transition and output equations (構(gòu)造構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表，求出，求出 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 和和 輸出方程輸出方程)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Q2 Q1 Q0Q2*Q1*Q0* CS0S1S2S3S4S5S6S70 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 000000001Q0* = Q0 01Q1Q0 Q2 Q1* 00 01 11 100 1 0 10 1 0 1Q1* = Q1Q0 + Q1Q0 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表3、Create a Transitio

9、n/Output table to obtain the State transition and output equations (構(gòu)造構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表，求出，求出 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 和和 輸出方程輸出方程)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Q2 Q1 Q0Q2*Q1*Q0* CS0S1S2S3S4S5S6S70 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 000000001Q0* = Q0 Q1* = Q1Q0 + Q1Q0 01Q1Q0 Q2 Q2* 00 01 11 100 0 1 01 1 0 1

10、Q2* = Q2Q1Q0 + Q2Q1 + Q2Q0 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表輸出方程：輸出方程：C = Q2 Q1 Q0Q0* = Q0Q1* = Q1Q0 + Q1Q0Q2* = Q2Q1Q0 + Q2Q1 + Q2Q04、Choose a Flip-Flop Type, Obtain the Excitation Equations (觸發(fā)器選型，求出觸發(fā)器選型，求出激勵(lì)方程激勵(lì)方程)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) Q* = Q（T觸發(fā)器）觸發(fā)器） Q1* = Q1Q0 + Q1Q0= Q2Q1Q0 + Q2(Q1+Q0)= Q2Q1Q0 + Q2(Q1Q0)EN1 = Q0 EN2 = Q1Q0 EN0 =

11、1 都選用帶使能端的都選用帶使能端的T T觸發(fā)器觸發(fā)器Q* = QEN + QEN （帶使能端的（帶使能端的T觸發(fā)器）觸發(fā)器）Q* = QEN + QEN （帶使能端的（帶使能端的T觸發(fā)器）觸發(fā)器） 5、Draw a Logic Diagram (畫(huà)邏輯電路圖畫(huà)邏輯電路圖)EN0 = 1EN1 = Q0EN2 = Q1Q0C = Q2 Q1 Q0激勵(lì)方程激勵(lì)方程 Example 2Example 2： Design a Serial Data Detector of 110 Design a Serial Data Detector of 110 ( (設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)110串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器串行

12、數(shù)據(jù)檢測(cè)器) )1、State/Output Table (構(gòu)造構(gòu)造狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表) 用用A表示輸入數(shù)據(jù)表示輸入數(shù)據(jù)用用Z表示檢測(cè)結(jié)果。表示檢測(cè)結(jié)果。初始狀態(tài)，等待第一個(gè)初始狀態(tài)，等待第一個(gè)1 STA STA/0A1/0A上捕獲一個(gè)上捕獲一個(gè)1 A1 STA/0 A11/0A上連續(xù)捕獲上連續(xù)捕獲11 A11 OK/1 A11/0A上連續(xù)捕獲上連續(xù)捕獲110 OK STA/0A1/0狀態(tài)狀態(tài)S A0 1S*/Z當(dāng)電路檢測(cè)到輸入連續(xù)出現(xiàn)當(dāng)電路檢測(cè)到輸入連續(xù)出現(xiàn)110時(shí)，時(shí)，輸出即為輸出即為1。 S表示當(dāng)前狀態(tài)，表示當(dāng)前狀態(tài)，A表示當(dāng)前輸入，表示當(dāng)前輸入，Z表示當(dāng)前輸出，表示當(dāng)前輸出，S*表

13、示新?tīng)顟B(tài)表示新?tīng)顟B(tài)狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表是是Mealy機(jī)機(jī) 輸出與當(dāng)前輸入直接有關(guān)輸出與當(dāng)前輸入直接有關(guān) 識(shí)別識(shí)別等效狀態(tài)等效狀態(tài) ，即兩個(gè)狀態(tài)，即兩個(gè)狀態(tài) 對(duì)于所有輸入組合產(chǎn)生相同的輸出對(duì)于所有輸入組合產(chǎn)生相同的輸出 對(duì)于每種輸入組合具有相同或等效的下一狀態(tài)對(duì)于每種輸入組合具有相同或等效的下一狀態(tài)2、State Minimization(狀態(tài)化簡(jiǎn)狀態(tài)化簡(jiǎn) 狀態(tài)最小化狀態(tài)最小化)S表示當(dāng)前狀態(tài)，表示當(dāng)前狀態(tài)，A表示當(dāng)前輸入，表示當(dāng)前輸入，Z表示當(dāng)前輸出，表示當(dāng)前輸出，S*表示新?tīng)顟B(tài)表示新?tīng)顟B(tài)STA STA/0A1/0A1 STA/0 A11/0A11 OK/1 A11/0OK STA/0A1/

14、0狀態(tài)狀態(tài)S A0 1S*/Z狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表STA識(shí)別識(shí)別等效狀態(tài)等效狀態(tài) ，即兩個(gè)狀態(tài)，即兩個(gè)狀態(tài) 對(duì)于所有輸入組合產(chǎn)生相同的輸出對(duì)于所有輸入組合產(chǎn)生相同的輸出 對(duì)于每種輸入組合具有相同或等效的下一狀態(tài)對(duì)于每種輸入組合具有相同或等效的下一狀態(tài)2、State Minimization(狀態(tài)化簡(jiǎn)狀態(tài)化簡(jiǎn) 狀態(tài)最小化狀態(tài)最小化)3、State Assignment(狀態(tài)編碼狀態(tài)編碼) 000111編碼編碼2 2 000110編碼編碼1 1 S表示當(dāng)前狀態(tài)，表示當(dāng)前狀態(tài)，A表示當(dāng)前輸入，表示當(dāng)前輸入，Z表示當(dāng)前輸出，表示當(dāng)前輸出，S*表示新?tīng)顟B(tài)表示新?tīng)顟B(tài)STA STA/0A1/0A1 STA

15、/0 A11/0A11 STA/1 A11/0狀態(tài)狀態(tài)S A0 1S*/Z狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表未使用的狀態(tài)未使用的狀態(tài)STA/0Q1Q00001111001ASTA/0STA/1A1/0 A11/0A11/0dd/ddd/d4、State Equations and Output Equations (求出狀態(tài)求出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和和輸出方程輸出方程) STASTA/0A1/0A1STA/0 A11/0A11STA/1 A11/0狀態(tài)狀態(tài)S A0 1S*/ZS表示當(dāng)前狀態(tài)，表示當(dāng)前狀態(tài)，A表示當(dāng)前輸入，表示當(dāng)前輸入，Z表示當(dāng)前輸出，表示當(dāng)前輸出，S*表示新?tīng)顟B(tài)表示新?tīng)顟B(tài)000110編碼編

16、碼1 1 需用需用2個(gè)觸發(fā)器個(gè)觸發(fā)器未使用的狀態(tài)在假設(shè)未使用的狀態(tài)在假設(shè)永不出現(xiàn)永不出現(xiàn)的的情況下，可以用任意項(xiàng)（無(wú)關(guān)項(xiàng)）情況下，可以用任意項(xiàng)（無(wú)關(guān)項(xiàng)）代替，以簡(jiǎn)化電路。代替，以簡(jiǎn)化電路。狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表00/0 00/000/101/0 10/010/0dd/ddd/d4、State Equations and Output Equations (求出狀態(tài)求出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和和輸出方程輸出方程) STASTA/0A1/0A1STA/0 A11/0A11STA/1 A11/0狀態(tài)狀態(tài)S A0 1S*/Z用狀態(tài)值代替狀態(tài)名用狀態(tài)值代替狀態(tài)名 000110編碼編碼1 1 需用需用2個(gè)觸

17、發(fā)器個(gè)觸發(fā)器 Q1Q00001111001AS表示當(dāng)前狀態(tài)，表示當(dāng)前狀態(tài)，A表示當(dāng)前輸入，表示當(dāng)前輸入，Z表示當(dāng)前輸出，表示當(dāng)前輸出，S*表示新?tīng)顟B(tài)表示新?tīng)顟B(tài)未使用的狀態(tài)在假設(shè)未使用的狀態(tài)在假設(shè)永不出現(xiàn)永不出現(xiàn)的的情況下，可以用任意項(xiàng)（無(wú)關(guān)項(xiàng)）情況下，可以用任意項(xiàng)（無(wú)關(guān)項(xiàng)）代替，以簡(jiǎn)化電路。代替，以簡(jiǎn)化電路。 狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表0Q1Q00001111001A01000ddZ00/0 00/000/101/0 10/010/0dd/ddd/d4、State Equations and Output Equations (求出狀態(tài)求出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和和輸出方程輸出方程) 用狀態(tài)值代替狀

18、態(tài)名用狀態(tài)值代替狀態(tài)名 Q1Q00001111001A填卡諾圖填卡諾圖 Z = AQ10Q1Q00001111001A00011ddQ1*Q1* = AQ1 + AQ00Q1Q00001111001A00100ddQ0*Q0* = AQ1Q0采用采用D觸發(fā)器觸發(fā)器 5、Excitation Equations (求出求出激勵(lì)方程激勵(lì)方程)Q1* = AQ1 + AQ0Q0* = AQ1Q0D1 = AQ1 + AQ0 D0 = AQ1Q0 采用采用J-K觸發(fā)器觸發(fā)器 特征方程特征方程 Q* = JQ + KQ = (AQ1)Q0 + 1Q0 = AQ1 + AQ0(Q1+Q1) = AQ1 +

19、 AQ0Q1 + AQ0Q1 = AQ1 + (AQ0)Q1 J1 = AQ0 K1 = A J0 = AQ1 K0 = 1 特征方程特征方程 Q* = D 采用的觸發(fā)器不同，激勵(lì)方程也不同采用的觸發(fā)器不同，激勵(lì)方程也不同 對(duì)對(duì)D觸發(fā)器而言，轉(zhuǎn)移方程觸發(fā)器而言，轉(zhuǎn)移方程和激勵(lì)方程是相同的！和激勵(lì)方程是相同的！ 5、Excitation Equations (求出求出激勵(lì)方程激勵(lì)方程)Q1* = AQ1 + AQ0Q0* = AQ1Q0采用采用J-K觸發(fā)器觸發(fā)器 特征方程特征方程 Q* = JQ + KQ = (AQ1)Q0 + 1Q0 = AQ1 + AQ0(Q1+Q1) = AQ1 + AQ

20、0Q1 + AQ0Q1 = AQ1 + (AQ0)Q1 J1 = AQ0 K1 = A J0 = AQ1 K0 = 1 采用的觸發(fā)器不同，激勵(lì)方程也不同采用的觸發(fā)器不同，激勵(lì)方程也不同 J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)移方程觸發(fā)器轉(zhuǎn)移方程Qi*的變換技巧的變換技巧1) 利用定理利用定理T8在方程中分別提取出在方程中分別提取出含含 Qi 或或 Qi 的乘積項(xiàng)；的乘積項(xiàng)；2) 對(duì)于不含對(duì)于不含 Qi 或或 Qi 的乘積項(xiàng)可乘上的乘積項(xiàng)可乘上一個(gè)冗余項(xiàng)一個(gè)冗余項(xiàng) (Qi + Qi)，以做補(bǔ)充；，以做補(bǔ)充；3) 如果變換后方程中仍缺少包含如果變換后方程中仍缺少包含 Qi或或 Qi 的乘積項(xiàng)，可加上一個(gè)冗余項(xiàng)的乘積項(xiàng)，可

21、加上一個(gè)冗余項(xiàng) 1Qi 或或 0Qi ，以做補(bǔ)充。，以做補(bǔ)充。 6、Check the Circuit Self-Startup (檢查電路的自啟動(dòng)性檢查電路的自啟動(dòng)性)000/0011/00/0101/01/00/10000/001/00100/010/01000/110/0 SA0 1S*/Z根據(jù)根據(jù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表畫(huà)出畫(huà)出狀態(tài)圖狀態(tài)圖 還有一個(gè)未用還有一個(gè)未用(無(wú)效無(wú)效)狀態(tài)狀態(tài)11 因?yàn)橛形词褂玫臓顟B(tài)因?yàn)橛形词褂玫臓顟B(tài) 當(dāng)電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)當(dāng)電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)11后，即后，即Q1=Q0=1 當(dāng)當(dāng)A=0時(shí)，時(shí)，Z=1 該電路能夠從未用該電路能夠從未用(無(wú)效無(wú)效)狀態(tài)自行脫離，狀態(tài)自行脫

22、離，因此因此是自啟動(dòng)的。是自啟動(dòng)的。 下一狀態(tài)為下一狀態(tài)為 00 當(dāng)當(dāng)A=1時(shí)，時(shí)，Z=0 下一狀態(tài)為下一狀態(tài)為 10 1/0110/1000/0011/00/0101/01/00/1此為全狀態(tài)圖此為全狀態(tài)圖 根據(jù)根據(jù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表畫(huà)出畫(huà)出狀態(tài)圖狀態(tài)圖 Z = AQ1 Q1* = AQ1 + AQ0 Q0* = AQ1Q0 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程/輸出方程輸出方程 還有一個(gè)未用還有一個(gè)未用(無(wú)效無(wú)效)狀態(tài)狀態(tài)116、Check the Circuit Self-Startup (檢查電路的自啟動(dòng)性檢查電路的自啟動(dòng)性) 因?yàn)橛形词褂玫臓顟B(tài)因?yàn)橛形词褂玫臓顟B(tài) State Table Design

23、 Example 1State Table Design Example 1( (狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例一狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例一) )Design a clocked synchronous state machine with two inputs, A and B, and a single output Z that is 1 if : A had the same value at each of the two previous clock ticks; B has been 1 since the last time that the first conditionwas true.設(shè)計(jì)一個(gè)具有

24、設(shè)計(jì)一個(gè)具有2個(gè)輸入（個(gè)輸入（A、B），），1個(gè)輸出（個(gè)輸出（Z）的時(shí)鐘同步狀的時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)，態(tài)機(jī)，Z為為1的條件是的條件是: 1） 在在前前2個(gè)個(gè)脈沖觸發(fā)沿上，脈沖觸發(fā)沿上，A的值相同；的值相同； 或者或者 2） 從上一次第從上一次第1個(gè)條件為真起，個(gè)條件為真起，B的值一直為的值一直為1。 條件條件2可以理解為：上一次觸發(fā)時(shí)使輸出可以理解為：上一次觸發(fā)時(shí)使輸出Z為為1，這一次觸發(fā)時(shí)輸入，這一次觸發(fā)時(shí)輸入B為為1， 則則Z繼續(xù)保持為繼續(xù)保持為1。 是是Moore機(jī)機(jī) 顯然，顯然，Z只在觸發(fā)時(shí)改變，當(dāng)前輸入并不能直接影響當(dāng)前輸出。只在觸發(fā)時(shí)改變，當(dāng)前輸入并不能直接影響當(dāng)前輸出。 State T

25、able Design Example 1State Table Design Example 1( (狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例一狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例一) )設(shè)計(jì)一個(gè)具有設(shè)計(jì)一個(gè)具有2個(gè)輸入（個(gè)輸入（A、B），），1個(gè)輸出（個(gè)輸出（Z）的時(shí)鐘同步狀的時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)，態(tài)機(jī)，Z為為1的條件是的條件是: 1） 在在前前2個(gè)個(gè)脈沖觸發(fā)沿上，脈沖觸發(fā)沿上，A的值相同；的值相同； 或者或者 2） 從上一次第從上一次第1個(gè)條件為真起，個(gè)條件為真起，B的值一直為的值一直為1。 條件條件2可以理解為：上一次觸發(fā)時(shí)使輸出可以理解為：上一次觸發(fā)時(shí)使輸出Z為為1，這一次觸發(fā)時(shí)輸入，這一次觸發(fā)時(shí)輸入B為為1， 則則Z繼續(xù)保持為繼續(xù)保持

26、為1。 是是Moore機(jī)機(jī) 顯然，顯然，Z只在觸發(fā)時(shí)改變，當(dāng)前輸入并不能直接影響當(dāng)前輸出。只在觸發(fā)時(shí)改變，當(dāng)前輸入并不能直接影響當(dāng)前輸出。 00110011110101、State/output Table (構(gòu)造構(gòu)造狀狀態(tài)態(tài)/輸輸出表出表) SAB00 01 11 10S*Z狀態(tài)含義狀態(tài)含義 初始狀態(tài)初始狀態(tài) INIT 0A0A0A1A1A0A上捕獲一個(gè)上捕獲一個(gè)0 A上捕獲一個(gè)上捕獲一個(gè)1 A10OK0OK0A上連續(xù)兩個(gè)上連續(xù)兩個(gè)0 OK0A1A10A0A0OK1A上連續(xù)兩個(gè)上連續(xù)兩個(gè)1 OK1OK11OK0OK0OK1B A1因因B而而OK，A為為1 OK1B1A0 OK0BOK1OK1

27、因因B而而OK，A為為0 OK0B1A0 OK0BOK1OK11OK0OK0OK1B A1SAB00 01 11 10S*Z狀態(tài)含義狀態(tài)含義 初始狀態(tài)初始狀態(tài) INIT 0A0A0A1A1A0A上捕獲一個(gè)上捕獲一個(gè)0 A上捕獲一個(gè)上捕獲一個(gè)1 A10OK0OK0A上連續(xù)兩個(gè)上連續(xù)兩個(gè)0 OK0A1A10A0A0OK1A上連續(xù)兩個(gè)上連續(xù)兩個(gè)1 OK1OK11OK0OK0OK1B A1因因B而而OK，A為為1 OK1B1A0 OK0BOK1OK1因因B而而OK，A為為0 OK0B1A0 OK0BOK1OK11OK0OK0OK1B A12、狀態(tài)最小化、狀態(tài)最小化 去掉等效狀態(tài)去掉等效狀態(tài) OK1 O

28、K1 OK0 OK0OK，A值為值為0 OK，A值為值為0 OK，A值為值為1OK，A值為值為1 OK0OK13、狀態(tài)編碼、狀態(tài)編碼從從23個(gè)編碼中選個(gè)編碼中選5個(gè)一共有個(gè)一共有 種選法種選法 8!5!3!5個(gè)編碼分配給個(gè)編碼分配給5個(gè)狀態(tài)，又有個(gè)狀態(tài)，又有5!種分法種分法 真的需要一一嘗試嗎？真的需要一一嘗試嗎？ 狀態(tài)的編碼方式（賦值方式）直接影響電路成本狀態(tài)的編碼方式（賦值方式）直接影響電路成本 如何合理地對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼？如何合理地對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼？ 基本原則基本原則u選擇復(fù)位時(shí)容易進(jìn)入的狀態(tài)作為初始狀態(tài)（通常是全選擇復(fù)位時(shí)容易進(jìn)入的狀態(tài)作為初始狀態(tài)（通常是全0態(tài)）態(tài)）u使每次轉(zhuǎn)移時(shí)要發(fā)生改

29、變的狀態(tài)變量數(shù)最少使每次轉(zhuǎn)移時(shí)要發(fā)生改變的狀態(tài)變量數(shù)最少u(mài)在多數(shù)轉(zhuǎn)移都要停留的一組狀態(tài)中，使變化的狀態(tài)變量數(shù)最少在多數(shù)轉(zhuǎn)移都要停留的一組狀態(tài)中，使變化的狀態(tài)變量數(shù)最少u(mài)發(fā)現(xiàn)和利用問(wèn)題描述中的發(fā)現(xiàn)和利用問(wèn)題描述中的對(duì)稱性對(duì)稱性u(píng)盡量使?fàn)顟B(tài)變量組盡量使?fàn)顟B(tài)變量組分解分解為有明確含義的位或字段為有明確含義的位或字段u可以使用多于最小值的狀態(tài)變量數(shù)（便于分解）可以使用多于最小值的狀態(tài)變量數(shù)（便于分解）u要考慮未用的狀態(tài)要考慮未用的狀態(tài)3、狀態(tài)編碼、狀態(tài)編碼從從23個(gè)編碼中選個(gè)編碼中選5個(gè)一共有個(gè)一共有 種選法種選法 8!5!3!5個(gè)編碼分配給個(gè)編碼分配給5個(gè)狀態(tài)，又有個(gè)狀態(tài)，又有5!種分法種分法 狀態(tài)

30、的編碼方式（賦值方式）直接影響電路成本狀態(tài)的編碼方式（賦值方式）直接影響電路成本 真的需要一一嘗試嗎？真的需要一一嘗試嗎？ 如何合理地對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼？如何合理地對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼？ 每一位都可表示明確含義每一位都可表示明確含義 激勵(lì)方程簡(jiǎn)單激勵(lì)方程簡(jiǎn)單編碼方式簡(jiǎn)單編碼方式簡(jiǎn)單4、根據(jù)、根據(jù)狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表和狀態(tài)編碼來(lái)構(gòu)造和狀態(tài)編碼來(lái)構(gòu)造轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表 INITA0A1OK0OK1SAB00 01 11 10S*Z0A0A0A1A10OK0OK0A1A10A0A0OK1OK11OK0OK0 A11A0OK1OK1OK0 OK1 00010010010010010010010111010

31、1101101101101110110110110110111111111111111111Q1Q2Q3 Q1*Q2*Q3* 黑色代表當(dāng)前狀態(tài)黑色代表當(dāng)前狀態(tài)綠色代表當(dāng)前輸入綠色代表當(dāng)前輸入藍(lán)色代表當(dāng)前輸出藍(lán)色代表當(dāng)前輸出紅色代表下一狀態(tài)紅色代表下一狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)/輸出表輸出表 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表 選擇選擇Decomposed編碼方案編碼方案 5、觸發(fā)器選型，將、觸發(fā)器選型，將轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/激勵(lì)表激勵(lì)表 INITA0A1OK0OK1SAB00 01 11 10S*Z0A0A0A1A10OK0OK0A1A10A0A0OK1OK11OK0OK0 A11A0OK1OK

32、1OK0 OK1 000100100100100100100101110101101101101101110110110110110111111111111111111Q1Q2Q3 Q1*Q2*Q3* D1 D2 D3 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表 從容易實(shí)現(xiàn)的角度考慮，通常選用從容易實(shí)現(xiàn)的角度考慮，通常選用D觸發(fā)器。觸發(fā)器。 D觸發(fā)器特征方程觸發(fā)器特征方程 Q* = D 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/激勵(lì)表激勵(lì)表 5個(gè)輸入變量：個(gè)輸入變量： A,B,Q1,Q2,Q34個(gè)輸出變量：個(gè)輸出變量： Z,D1,D2,D36、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z00011000

33、100101110111Q1Q2Q3100100100100100101101101101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=0D1 = 1 ? Q1=111111111111111111111000000000000最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài) 輸出方程：輸出方程：Z = Q1Q2 五變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn)D1 = Q2Q3 + Q1 (Minimal risk) 轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 Q2Q3AB00 01 11 1

34、0000111106、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z00011000100101110111Q1Q2Q3100100100100100101101101101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=0D1Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=111111111111111111111dddddddddddd最小成本，未用狀態(tài)最小成本，未用狀態(tài)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng) 輸出方程：輸出方程：Z = Q1Q2 五

35、變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn)D1 = Q2Q3 + Q1 (最小冒險(xiǎn)最小冒險(xiǎn))D1 = 1 (Minimal cost )轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z00011000100101110111Q1Q2Q3100100100100100101101101101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=0D2Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=10000000000000

36、000最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài) 五變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn)D2 = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2B (Minimal risk) 1100001101111110轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z00011000100101110111Q1Q2Q3100100100100100101101101101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110

37、Q1=0D2Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=10000dddddddddddd最小成本，未用狀態(tài)最小成本，未用狀態(tài)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng) 五變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn) 1100001101111110D2 = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2B (最小冒險(xiǎn)最小冒險(xiǎn)) D2 = Q1Q3A + Q3A + Q2B (Minimal cost)轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z00011000100101110111Q1Q2Q31001001001001001011011

38、01101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=0D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=10011000000000000最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)最小冒險(xiǎn)，未用狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài)設(shè)置為初始狀態(tài) 五變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn) D3 = Q2Q3A + Q1A (Minimal risk) 0011001100110011轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程AB00 01 11 10Z000110001

39、00101110111Q1Q2Q3100100100100100101101101101110110110110101110111111111111111Q1*Q2*Q3*D1 D2 D3Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=0Q2Q3AB00 01 11 1000011110Q1=10011dddddddddddd最小成本，未用狀態(tài)最小成本，未用狀態(tài)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng) 五變量卡諾圖化簡(jiǎn)五變量卡諾圖化簡(jiǎn) D3 = Q2Q3A + Q1A (最小冒險(xiǎn)最小冒險(xiǎn))0011001100110011D3 = A (Minimal cost)轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖轉(zhuǎn)為四變量卡諾圖 D36

40、、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程、利用卡諾圖化簡(jiǎn)，得到激勵(lì)方程D2 = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2BD1 = Q2Q3 + Q1激勵(lì)方程激勵(lì)方程 (最小冒險(xiǎn)最小冒險(xiǎn)) D3 = Q2Q3A + Q1A輸出方程：輸出方程：Z = Q1Q2 7、畫(huà)邏輯電路圖（盡量使用圈到圈邏輯）、畫(huà)邏輯電路圖（盡量使用圈到圈邏輯）說(shuō)明：說(shuō)明： 最小冒險(xiǎn)法最小冒險(xiǎn)法 (Minimal risk) 所有未用狀態(tài)所有未用狀態(tài) 設(shè)置為設(shè)置為 “安全安全”(初始初始)狀態(tài)狀態(tài) 最小成本法最小成本法 (Minimal cost) 所有未用狀態(tài)所有未用狀態(tài) 設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng)設(shè)置為無(wú)關(guān)項(xiàng) 電路的激勵(lì)方程簡(jiǎn)單，但不夠安全電

41、路的激勵(lì)方程簡(jiǎn)單，但不夠安全Design it with J-K Flip-FlopsDesign it with J-K Flip-Flops( (用用J-KJ-K觸發(fā)器來(lái)設(shè)計(jì)上例觸發(fā)器來(lái)設(shè)計(jì)上例) )方法一方法一利用利用轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和觸發(fā)器和觸發(fā)器特征方程特征方程得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 方法二方法二利用利用轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表和觸發(fā)器的和觸發(fā)器的激勵(lì)表激勵(lì)表得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 激勵(lì)表激勵(lì)表 Q Q*0 00 11 01 1J K 0 d1 dd 1d 0J K Q0 0 0 11 01 1保持保持 清清0 置置1 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 功能表功能表 方法一方法一利用利用轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和

42、觸發(fā)器和觸發(fā)器特征方程特征方程得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 J-K觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：Q* = JQ + KQ Q3* = Q2Q3A + Q1AQ2* = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2BQ1* = Q2Q3 + Q1轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)移方程觸發(fā)器轉(zhuǎn)移方程Qi*的變換技巧的變換技巧1) 利用定理利用定理T8在方程中分別提取出含在方程中分別提取出含 Qi 或或 Qi 的乘積項(xiàng)；的乘積項(xiàng)；2) 對(duì)于不含對(duì)于不含 Qi 或或 Qi 的乘積項(xiàng)可乘上一個(gè)冗余項(xiàng)的乘積項(xiàng)可乘上一個(gè)冗余項(xiàng) (Qi + Qi)，以做補(bǔ)充；，以做補(bǔ)充；3) 如果變換后方程中仍缺少包含如果變換后方

43、程中仍缺少包含 Qi 或或 Qi 的乘積項(xiàng)，可加上一個(gè)冗余項(xiàng)的乘積項(xiàng)，可加上一個(gè)冗余項(xiàng) 1Qi 或或 0Qi ，以做補(bǔ)充。，以做補(bǔ)充。 Q1* = Q2Q3 + Q1 = Q2Q3(Q1+Q1) + Q1 = Q2Q3Q1+ Q2Q3Q1 + Q1 = Q2Q3Q1 + Q1 = Q2Q3Q1 + 0Q1方法一方法一利用利用轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和觸發(fā)器和觸發(fā)器特征方程特征方程得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 J-K觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：Q* = JQ + KQ Q3* = Q2Q3A + Q1AQ2* = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2BQ1* = Q2Q3 + Q1轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程

44、J1 = Q2Q3K1 = 0 Q3* = Q2Q3A + Q1A = Q2Q3A + Q1A(Q3+Q3) = (Q2A + Q1A)Q3+ Q1AQ3 方法一方法一利用利用轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和觸發(fā)器和觸發(fā)器特征方程特征方程得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 J-K觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：Q* = JQ + KQ Q3* = Q2Q3A + Q1A Q2* = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2BQ1* = Q2Q3 + Q1 轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程 J3 = Q2A + Q1A K3 = (Q1A)Q2* = Q1Q3A + Q1Q3A + Q1Q2B = (Q1Q3A + Q1Q3A)(Q2

45、+Q2) + Q1Q2B = (Q1Q3A + Q1Q3A)Q2 + (Q1Q3A + Q1Q3A + Q1B)Q2方法一方法一利用利用轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程和觸發(fā)器和觸發(fā)器特征方程特征方程得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 K2 = (Q1Q3A + Q1Q3A + Q1B) = (Q1+Q3+A)(Q1+Q3+A)(Q1+B) = Q1 + Q3AB + Q3AB J2 = Q1Q3A + Q1Q3A K2 = Q1 + Q3AB + Q3AB方法二方法二利用利用轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移/輸出表輸出表和和激勵(lì)表激勵(lì)表得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 AB 00 01 11 10Z0001100010010010010010010

46、0101110101101101101101110110110110110111111111111111111Q1Q2Q3Q1*Q2*Q3*J1K1 , J2K2 , J3K31d,0d,0d1d,0d,0d1d,0d,1d1d,0d,1dd0,1d,0dd0,1d,0dd0,0d,1dd0,0d,1dd0,0d,d1d0,0d,d1d0,1d,d0d0,1d,d0d0,d0,0dd0,d0,0dd0,d0,1dd0,d1,1dd0,d1,d1d0,d0,d1d0,d0,d0d0,d0,d0 激勵(lì)表激勵(lì)表 Q Q*0 00 11 01 1J K0 d1 dd 1d 0方法二方法二利用利用轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)

47、移/輸出表輸出表和和激勵(lì)表激勵(lì)表得到得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程 AB 00 01 11 10Z00011000100100100100100100101110101101101101101110110110110110111111111111111111Q1Q2Q3Q1*Q2*Q3*J1K1 , J2K2 , J3K31d,0d,0d1d,0d,0d1d,0d,1d1d,0d,1dd0,1d,0dd0,1d,0dd0,0d,1dd0,0d,1dd0,0d,d1d0,0d,d1d0,1d,d0d0,1d,d0d0,d0,0dd0,d0,0dd0,d0,1dd0,d1,1dd0,d1,d1d0,d0,d

48、1d0,d0,d0d0,d0,d0利用卡諾圖利用卡諾圖化簡(jiǎn)得到化簡(jiǎn)得到激勵(lì)方程激勵(lì)方程注意是五變量注意是五變量卡諾圖的化簡(jiǎn)卡諾圖的化簡(jiǎn)Design an 1s-Counting Machine (Design an 1s-Counting Machine (設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)“1 1”計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器) ) 對(duì)兩個(gè)輸入對(duì)兩個(gè)輸入X和和Y同時(shí)計(jì)數(shù)，復(fù)位后，當(dāng)同時(shí)計(jì)數(shù)，復(fù)位后，當(dāng)X和和Y輸入輸入1的個(gè)數(shù)之和的個(gè)數(shù)之和為為4的整數(shù)倍時(shí)輸出為的整數(shù)倍時(shí)輸出為1。1起始狀態(tài)起始狀態(tài) S0S0XY 00 01 11 10Z含義含義 SS*S1收到一個(gè)收到一個(gè)1 S1S2收到兩個(gè)收到兩個(gè)1 S2S10S1S2S3

49、收到三個(gè)收到三個(gè)1 S3S20S2S3S0S3S3S0S1S0000011110State Table Design Example 2State Table Design Example 2( (狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例二狀態(tài)表設(shè)計(jì)實(shí)例二) )后續(xù)步驟后續(xù)步驟略略通常在觸發(fā)沿計(jì)數(shù)，輸出只在觸發(fā)時(shí)改變。通常在觸發(fā)沿計(jì)數(shù)，輸出只在觸發(fā)時(shí)改變。 是是Moore機(jī)機(jī) 7.5 Control the Tail Lights of Ford Thunderbird7.5 Control the Tail Lights of Ford Thunderbird( (福特雷鳥(niǎo)車(chē)尾燈控制福特雷鳥(niǎo)車(chē)尾燈控制) )LALBL

50、CRARBRC輸入：左轉(zhuǎn)輸入：左轉(zhuǎn)L、右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)R、應(yīng)急閃爍應(yīng)急閃爍H(Hazard)、時(shí)鐘時(shí)鐘 輸出：控制輸出：控制6個(gè)燈亮或滅個(gè)燈亮或滅 可以完全由狀態(tài)控制可以完全由狀態(tài)控制 左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)應(yīng)急應(yīng)急多輸入多輸入多輸出多輸出7.5 Control the Tail Lights of Ford Thunderbird7.5 Control the Tail Lights of Ford Thunderbird( (福特雷鳥(niǎo)車(chē)尾燈控制福特雷鳥(niǎo)車(chē)尾燈控制) )RL應(yīng)急燈開(kāi)關(guān)應(yīng)急燈開(kāi)關(guān) 1、構(gòu)造狀態(tài)圖、構(gòu)造狀態(tài)圖IDLEL1LL21L311R1RR21R311LR3H1HLRH+LRHLRHLR是

51、否有是否有二義性二義性(Ambiguity) 輸入為輸入為H(應(yīng)急應(yīng)急)、L(左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn))、R(右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn))方向線一側(cè)的是方向線一側(cè)的是轉(zhuǎn)移表達(dá)式轉(zhuǎn)移表達(dá)式表達(dá)式為表達(dá)式為1才轉(zhuǎn)移才轉(zhuǎn)移IDLE：全滅全滅L1：左邊左邊1個(gè)燈亮個(gè)燈亮L2：左邊左邊2個(gè)燈亮個(gè)燈亮L3：左邊左邊3個(gè)燈亮個(gè)燈亮R1：右邊右邊1個(gè)燈亮個(gè)燈亮R2：右邊右邊2個(gè)燈亮個(gè)燈亮R3：右邊右邊3個(gè)燈亮個(gè)燈亮LR3：全亮全亮定義狀態(tài)定義狀態(tài) 1、構(gòu)造狀態(tài)圖、構(gòu)造狀態(tài)圖 方向線一側(cè)的是方向線一側(cè)的是轉(zhuǎn)移表達(dá)式轉(zhuǎn)移表達(dá)式表達(dá)式為表達(dá)式為1才轉(zhuǎn)移才轉(zhuǎn)移 IDLEL1LL21L311R1RR21R311LR3H1HLRH+LRHLRHLR完備性

52、完備性(All Inclusion) 離開(kāi)某一狀態(tài)的弧線上的所有離開(kāi)某一狀態(tài)的弧線上的所有轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯和為轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯和為1 1。HRH+RH+RHRHLHLH+LH+L改進(jìn)改進(jìn) 互斥性互斥性(Mutual Exclusion) 離開(kāi)某一狀態(tài)的弧線上的任意離開(kāi)某一狀態(tài)的弧線上的任意一對(duì)轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯積為一對(duì)轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯積為0 0。左左/ /右轉(zhuǎn)燈執(zhí)行過(guò)程中，可以右轉(zhuǎn)燈執(zhí)行過(guò)程中，可以發(fā)生操作上的改變。發(fā)生操作上的改變。輸入為輸入為H(應(yīng)急應(yīng)急)、L(左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn))、R(右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn))確保確保無(wú)二義性無(wú)二義性(Unambiguous) 2、狀態(tài)編碼、狀態(tài)編碼 Q2Q1Q00 0 00 0

53、10 1 10 1 01 0 11 1 11 1 01 0 0IDLEL1L2L3R1R2R3LR3合理的狀態(tài)賦值合理的狀態(tài)賦值 3、求輸出方程、求輸出方程 6 個(gè)個(gè) 輸輸 出出 可直接利用狀態(tài)來(lái)控制輸出可直接利用狀態(tài)來(lái)控制輸出 是是Moore機(jī)機(jī) Q2Q1Q00 0 00 0 10 1 10 1 01 0 11 1 11 1 01 0 0利用卡諾圖化簡(jiǎn)，分別求出這利用卡諾圖化簡(jiǎn)，分別求出這6個(gè)輸出方程。個(gè)輸出方程。 輸出方程和輸出方程和轉(zhuǎn)移方程轉(zhuǎn)移方程可分別來(lái)求可分別來(lái)求構(gòu)建構(gòu)建輸出表輸出表： 4、求轉(zhuǎn)移方程、求轉(zhuǎn)移方程 Q2Q1Q00 0 00 0 10 1 10 1 01 0 11 1

54、11 1 01 0 0IDLEL1L2L3R1R2R3LR3合理的狀態(tài)賦值合理的狀態(tài)賦值 采用前例中的形式來(lái)構(gòu)建采用前例中的形式來(lái)構(gòu)建狀態(tài)表狀態(tài)表： S HLR S* 000 001 010 011 100 101 110 111IDLE L1 L2 L3 R1 R2 R3 LR3 IDLE R1 L1 LR3 LR3 LR3 LR3 LR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4、求轉(zhuǎn)移方程、求轉(zhuǎn)移方程 Q2Q1Q00 0 00 0 10 1 10 1 01 0 11 1 11 1 01 0