2022-2023学年高二物理竞赛课件：用MSI实现同步时序电路的思路

用MSI实现同步时序电路的思路 1、一般不必进行状态化简。 用计数器实现同步时序电路 用MSI实现同步时序电路的思路 四D锁存器实现同步时序电路 2、根据所选择的MSI器件来决定状态分配和导出激励方程和输出方程。 例 试以MSI时序模块74163为核心，设计一个7位巴克码（1110010）串行序列检测器。 （1）确定原始状态图 电路需要记忆的状态有8个： S0：初态x=0，z=0 S1：第1个码元“1” ，z=0 S2：“11”，z=0 S3：“111”，z=0 S4：“1110”，z=0 S5：“11100”，z=0 S6：“111001”，z=0 S7：“1110010”， z=1 （2）利用集成计数器74163实现 激励方程的导出需要通过分 析其编码状态图（表），弄 清在每一种现态下要实现何 种状态转换，要实现这些状 态转换，需要MSI时序模块做 怎样的一些操作，把所有分 析的结果填入MSI时序模块 的操作表。 再由操作表来分析执行相 关操作MSI器件的各控制 输入端应加什么样的激励 信号，从而推导出MSI器件 的各控制输入端的激励方 程。 以MSI时序模块为核心 来实现同步时序电路 的关键仍然是要导出 MSI器件的各控制输入 端的激励方程。 原始状态图 编码后的状态图 操作表 根据所选择的 MSI器件来决 定状态分配 状态分配表 ① 状态分配 因此可设： S0——000， S4——100， S1——001， S5——101， S2——010， S6——110 S3——011， S7——111 状态分配表 特点： S0→S1→S2→S3→S4 →S5→S6→S7 编码状态图 代入 ② 画操作表 计数操作 保持操作 预置操作 操作表 计数操作 ③ 求74163控制端 、置数端 、 并行数据输入端D2D1D0的函数表达式 （因为74163执行何种操作是由 、 及 共同决定的） D2D1D0 当 当Q2Q1Q0=000时 表达式： 求输出方程z 画出逻辑电路 以74163为核心实现的7位巴克码串行序列检测器的逻辑电路 （3）导出74163控制各输入端激励函数 ① 求 由于仅在1001~1111 状态下清0，故只需 在这些状态对应的方 格中填0，而其余方格 中均填写1 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S0 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S7 S6 S1 S2 S3 0/ 0 S4 1/ 0 S5 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 0/ 0 0/ 0 0/ 0 000 0/ 0 0/ 0 0/ 0 111 110 001 010 011 0/ 0 100 1/ 0 101 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 1 Q1Q0 Q2 1 1 1 1 1 1 01 10 CTT·CTP 0 00 11 x 1 Q1Q0 Q2 计数保持 01 10 计数预置 计数预置 计数预置 计数预置 计数预置 计数预置 0 00 11 计数 保持 1 Q1Q0 Q2 S3 S1 S5 S2 S4 S7 S6 01 10 S0 0 00 11 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S0 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S7 S6 S1 S2 S3 0/ 0 S4 1/ 0 S5 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S0 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S7 S6 S1 S2 S3 0/ 0 S4 1/ 0 S5 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 1 Q1Q0 Q2 S3 S1 S5 S2 S4 S7 S6 01 10 S0 0 00 11 0/ 0 0/ 0 0/ 0 000 0/ 0 0/ 0 0/ 0 111 110 001 010 011 0/ 0 100 1/ 0 101 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 1 Q1Q0 Q2 S3 S1 S5 S2 S4 S7 S6 01 10 S0 0 00 11 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S0 0/ 0 0/ 0 0/ 0 S7 S6 S1 S2 S3 0/ 0 S4 1/ 0 S5 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 1/ 0 0/ 1 0/ 0 0/ 0 0/ 0 000 0/ 0 0/ 0 0/ 0 111 110 001 010 011 0/ 0 100 1/ 0 101 1/ 0 1/ 0 1/ 0