Mạch dãy - Phần 6 docx

2.6 THIẾT KẾ MẠCH DÃY ĐỒNG BỘ.Mạch dãy đồng bộ là một mạch số bao gồm các mạch logic tổ hợp và các phần tử nhớ FF, hoạt động được điểu khiển bởi dãy xung đồng bộ Ck.. Các bước thiết kế

2.6 THIẾT KẾ MẠCH DÃY ĐỒNG BỘ.

Mạch dãy đồng bộ là một mạch số bao gồm các mạch

logic tổ hợp và các phần tử nhớ (FF), hoạt động được điểu khiển bởi dãy xung đồng bộ Ck

Các bước thiết kế mạch dãy đồng bộ.

1- Xác định chức năng của mạch

2- Xác định các đầu vào, các đầu ra

3- Dựng đồ hình trạng thái, lập bảng chuyển trạng thái và đầu ra

4- Tối thiểu hóa trạng thái

5- Mã hóa nhị phân trạng thái (cả các đầu vào, các đầu ra) 6- Xác định hệ các phương trình hàm ra, hàm kích các FF Tối thiểu hóa

7- Vẽ sơ đồ mạch điện

VD: Thiết kế mạch dãy đồng bộ kiểm tra tín hiệu vào x là

một chuỗi 3 bit Nếu chuỗi vào có bit thứ hai là 1 (một trong các chuỗi: 010, 011, 110, 111) thì mạch cho ra y=1 Các trường hợp khác thì y=0

1- Chức năng của mạch: như đầu bài

2- Đầu vào: biến logic x và xung đồng bộ Ck

Đầu ra: y (ghép với Ck)

3- Đồ hình trạng thái có thể: mạch có trạng thái ban đầu

a1 Sau xung Ck đầu tiên, tùy x=1 hay x=0 mà mạch

chuyển sang a2 hoặc a3 Sau xung Ck thứ hai, tùy x=1 hay x=0 mà mạch chuyển sang a4, a6, hoặc a5, a7 Nếu trạng thái là a4 hoặc a6 thì y=1 Nếu không, y=0 Sau xung Ck thứ ba, mạch về trạng thái a1

a2/0 a3/0

a4/1

x.Ck x Ck

a5/0 a6/1 a7 /0

x.Ck

Ck

Ck

Bảng chuyển trạng thái và đầu ra:

0 1

0 1

0 0

0 y

a1

a1

a7

a1

a1

a1

a6

a4

a2 1

a1

a1

a1

a7

a5

a3 0

a6

a5

a4

a3

a2

a1

x A

4- Tối thiểu hóa trạng thái:

a1

a1

a57 0

a1

a1

a46 1

a46

a57

a23 0

a23

a23

a1 0

1

0

x A

y

a1/0

a23/0

a46/1

a57/0

1.Ck

x.Ck

Ck x

1.Ck 1.Ck

5- Mã hóa nhị phân

trạng thái.

6- Xây dựng hệ phương

trình của mạch từ đồ

hình trạng thái, dùng

1 1

a46

1 0

a23

0 0

a1

Q2

Q1 A

1.Ck

x.Ck

Ck x

1.Ck 1.Ck

y Q

Q1. 2 /

Y Q

Q1. 2 /

y Q

Q1 2 /

0 x

x 1

1

0 x

x 1

0

10 11

01 00

x Q1Q2

1.Ck

x.Ck

Ck x

1.Ck 1.Ck

y Q

Q1. 2 /

y Q

Q1. 2 /

Y Q

Q1 2 /

y Q

Q1 2 /

x x

1 0

1

x x

1 0

0

10 11

01 00

x Q1Q2

J1

J1 = Q2

J2

1

J =

2

1Q Q

Y =

1 1

x x

1

1 1

x x

0

10 11

01 00

x Q1Q2

K1

K1 = 1

K2

x Q

x Q

1.Ck

x.Ck

Ck x

1.Ck 1.Ck

y Q

Q1. 2 /

y Q

Q1. 2 /

Y Q

Q1 2 /

y Q

Q1 2 /

x 1

0 x

1

x 1

1 x

0

10 11

01 00

x Q1Q2