序列检测器与发生器.docxVIP

时序逻辑电路课程设计——1011序列信号发生器及检测器的实现作者：李耀楠学号：2010071060010学院：自动化工程学院指导老师：姜书艳（一）摘要本次课程设计的任务是设计具有发生和检测“1011”数字序列的逻辑功能的数字电路。根据设计要求，可以采用不同的方案（不同芯片，不同电路）来实现“1011”数字序列发生器和检测器。我们主要通过芯片和逻辑门搭建满足要求的逻辑电路，并对其进行仿真。（二）关键字1011，发生器，检测器，循环输出，74X163, 74X151, 74X194(三)引言序列信号发生器和序列信号检测器在数字电路中占有举足轻重的地位，在很多重要或非重要的场合都有应用。所谓序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信号，可以做同步信号、地址码、数据等，也可以做控制信号。序列信号发生器就是产生一系列特定的信号的数字电路；序列信号检测器是指能够对一组或多组特定的序列信号进行检测的数字电路。（四）设计过程1设计思想A. 对于序列信号发生器部分，可以利用同步计数器+数据选择器很方便地实现周期序列发生器。具体说来，可将计数器的输出作为数字选择器的地址选择码，数据选择器的数据输入端接要选择的地址码，数据选择器的输出端即为要产生的串行周期序列。B.对于序列信号检测器部分，要做到实现对1011序列的检测，应当实现对1,10,101等状态的记忆，当输入1011时输出1表示检测成功。此过程可以通过移位寄存器配合组合电路实现。2设计框图及详细说明A．序列信号发生器部分：利用同步计数器74×163和数据选择器74×151设计具体实现过程为：将QA、QB端通过与非门连接到CLR清零端，实现同步计数器74×163循环计数00、01、10、11的目的，再将这些数送到数据选择器74×151的地址选择端的低二位，使数据选择器依次循环输出D0、D1、D2、D3上的信号，同时预置D0=1、D1=0、D2=1、D3=1，这样就实现了循环产生1011序列信号的逻辑功能。逻辑电路图：B.序列信号检测器部分利用移位寄存器74X194实现，检测序列不可重叠（即1011的最后一个1不能作为下一组序列开头的1使用）。具体实现过程为：运用左移寄存功能（S0=0，S1=1），将移位寄存器的输出用一个四输入的与门相连作为输出Z, 当且仅当从信号输入端依次连续输入1011时，移位寄存器输出端QA=1，QB=0，QC=1，QD=1，此时电路输出端OUT=1，即检测到序列1011。逻辑电路图：C.总电路图d．仿真波形由仿真波形可见，上述电路实现了对1011序列信号的产生与检测。（五）结束语1.序列信号检测器部分还可以运用两片D触发器的级联实现，同时这种设计还能实现不可重叠的检测，但这种方法设计过程繁杂，电路更加繁琐，因此在此次设计过程中选择了移位寄存器实现的序列检测电路。2. 通过此次课程设计，详细了解并掌握了序列信号发生与检测器的原理及功能，同时对时序电路有了更深的理解，并进一步实现了对电路仿真软件的掌握，提高了实践能力，获益匪浅.