數字電路學不好?那是因為你不懂時序,重點已劃

小說:滿天星可以在南方種植嗎?作者:董建龍更新時間:2019-05-23字數:71417

雖然沈靜比他大幾歲,但王小民卻對沈靜有種發自心底的愛慕,不僅因為她長得漂亮,也不是因為她幫助過自己,而是源于小時候的那種迷戀。

廣東可以種植金絲柳嗎?

“本來我還準備了五方旗防止在夜闌大陸無法回去諸神大陸,也擔心主神不會派你們過來或者說擔心你們被時空蟲洞都絞殺了,現在我可是放心了你們手中應該有位面傳送陣吧,這樣的話去諸神大陸的方法又多了一個?!?br/>他說這句話的時候心中想起孫藝維對他說道:“給我拿個冠軍回來玩玩吧”。

到了15號,進入新的一周后,連江之然的基本盤堅挺的華歌榜上,她都被如果這都不算愛以千萬級指數的差距碾壓了一頭。

數字電路學不好?那是因為你不懂時序,重點已劃


概述

學習數字邏輯這門課程的目的有兩個,第一是為了后續的電路設計,是硬件工程師的入門課程;第二則是為了更好地理解計算機的工作原理,為后續嵌入式開發、軟件開發等打下堅實的基礎。絕大部分人應該屬于后者,畢竟純粹的硬件開發工程師職位不多。

時序電路是數字邏輯這門課的關鍵,因為引入了時間這一維度,理解掌握其功能特性的難度比組合邏輯要高,因此,很多童鞋可能學到這有點暈,這是正?,F象。應對辦法也很簡單:熟記典型的幾個觸發器功能特征,多做幾個習題,對付考試和后續課程的理解綽綽有余。

時序電路這門課程的要求是最終能夠進行簡單的電路設計(包括組合邏輯和時序邏輯),完成特定的功能。學會跑之前,要先學會走,也就是先看看別人的電路是怎么設計的,分析其規律,然后再嘗試設計簡單的電路。

分析原理

要對時序電路進行分析,需要先理解其結構特征,時序電路的基本結構如下圖所示:

圖1:時序電路結構特征

由圖1知,時序電路由組合變換電路、存儲電路和對外輸出的組合電路三部分組成。一般情況下,稱存儲電路中保存的數據為時序電路的狀態;外部輸出Z有兩種形式,一種是Z只與電路的現態相關,稱為Moore型電路,一種是與電路的狀態和外部輸入相關,稱為Mealy型電路。

要分析時序電路,很多教材上要寫第一步做什么、第二步做什么之類的,這種方法很容易讓童鞋們死記硬背,誤入歧途,較為合理的方法應該是抓住時序電路的本質,即是什么導致電路狀態發生改變?電路的狀態如何改變?電路的對外輸出是什么規律?這三個問題搞清楚了,畫出電路的狀態遷移圖,根據狀態遷移圖對其功能進行說明,簡單的分析就算完成了。

什么導致電路狀態發生改變?

電路狀態如何改變?

電路對外的輸出是什么規律?

綜上,只要抓住這三個方程,電路分析不是什么難事,大家只要掌握這個規律,沒有分析不了的電路。

例子

根據上面的原理,下面由簡單到難,分別舉兩個例子進行分析。

例1:試分析下圖所示時序電路,畫出X=101101的時序圖。

圖2:例1電路圖

顯然,這時一個同步的Mealy型電路(Z與輸入和X和D觸發器的狀態相關),分別寫出輸出方程、激勵方程和次態方程:

圖3: 例1的三個方程

由此,可以寫出電路的次態(狀態轉移)和輸出:

圖4: 例1的次態和輸出表

根據輸出表,畫出電路的狀態轉移圖和波形圖,分別入圖5和圖6所示:

圖5:例1的狀態轉移圖

圖6:例1的波形圖

注:在畫波形圖時,一定要搞清楚哪是現態,哪是次態,輸出是和輸入和現態同步變化的(這里指的是理想情況),因此這里的D觸發器是上升沿時引起狀態變化,所以,要以CP從0跳變到1為界區分現態和次態

根據狀態轉移圖,很容易看出,例1中的功能為:當輸入為1時,電路狀態變化,且當處于0狀態時,輸入1,輸出為1,當處于1狀態時,輸入1,輸出為0;其它輸入(即0),電路狀態保持不變,且輸出為1.

例2: 分析下圖的邏輯功能

其中的D0的輸入為D00*D01

圖7: 例2的電路圖

這個電路的特點是:只有一個CP輸入,沒有其它輸入,也沒有輸出,只有電路狀態的轉移。(另外,這四個D觸發器的狀態組成了電路的狀態)因此,這里只需要分析其激勵方程和狀態轉移方程(D觸發器的狀態轉移這里不再贅述)

這個電路中每個觸發器的激勵方程為:

圖8: 例2的激勵方程

對于這樣的電路,可以口述,假設Q3Q2Q1Q0初態為0000,當一個時鐘脈沖來臨時,Q3Q2Q1Q0轉換為:0001;再來一個時鐘脈沖則為:0011,類似進行分析,可以得到其轉換狀態為:

圖9: 例2的狀態轉移表

類似這樣的電路在后續學習中非常常見,請大家熟悉,并且最好能直接口述或繪制其狀態轉移圖

對于時序電路分析,抓住核心的三個方程(根據情況),很容易繪制狀態轉移圖和波形圖。

如有錯,請各位批評指正!

文/CodingTech

著作權歸作者所有,轉載請聯系作者獲得授權。

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當前文章:http://www.hfcxdn.com/ask/question_99425.html

發布時間:2019-05-23 03:12:55

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編輯:密丁馬

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