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试用D触发器和必要的门电路设计一同步时序电路, A=1时实现5进制计数, A=0时实现4进制计数, 要求只有一个进位输出端.

分类: 文章 • 2024-06-13 09:25:16

        根据题目的描述, 绘制状态表.

状态表
A Q2 Q1 Q0 Q2* Q1* Q0* Z
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 1 1 0 0 0 1
0 1 0 0 × × × 0
0 1 0 1 × × × 0
0 1 1 0 × × × 0
0 1 1 1 × × × 0
1 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 1 0 0
1 0 1 0 0 1 1 0
1 0 1 1 1 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 1
1 1 0 1 × × × 0
1 1 1 0 × × × 0
1 1 1 1 × × × 0

        根据状态表, 绘制状态激励表.

状态激励表
A Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0 Z
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 1 1 0 0 0 1
0 1 0 0 × × × 0
0 1 0 1 × × × 0
0 1 1 0 × × × 0
0 1 1 1 × × × 0
1 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 1 0 0
1 0 1 0 0 1 1 0
1 0 1 1 1 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 1
1 1 0 1 × × × 0
1 1 1 0 × × × 0
1 1 1 1 × × × 0

        根据状态激励表, 得知 D2=AQ1Q0, D1=Q1异或Q0, D0=Q2'Q0'.

        根据驱动方程, 得到状态方程 Q2*=D2=AQ1Q0, Q1*=D1=Q1异或Q0, Q0*=D0=Q2'Q0'.

        根据状态方程, 验证电路的自启动功能.

自启动检查
A Q2 Q1 Q0 Q2* Q1* Q0* Z
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 1 1 0 0 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 1 0 0
0 1 1 0 0 1 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 1 0 0
1 0 1 0 0 1 1 0
1 0 1 1 1 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 1
1 1 0 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 0 0 0

        根据上面的状态表, 得知电路具备自启动功能.

        根据上面的设计, 绘制电路原理图.

试用D触发器和必要的门电路设计一同步时序电路, A=1时实现5进制计数, A=0时实现4进制计数, 要求只有一个进位输出端.

        在绘制状态表时, 我对于输出Z的取值和以前的做法发生了改变: 以前我将无效状态对应的输出都用"×"填充, 但这样做可能会导致电路在未进入有效循环前产生无效的输出信号, 所以这里我将无效状态对应的输出都用"0"填充.

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