高性能脉冲异步时序逻辑电路的设计与实现指南 (高性能脉冲异常的原因)

脉冲异步时序逻辑电路的设计

脉冲异步时序逻辑电路的设计方法与同步时序逻辑电路基本相同,但在设计过程中需要重点注意以下几点:

1. 时钟控制触发器作为存储元件

当采用时钟控制触发器作为存储元件时,由于触发器的时钟端被作为激励函数处理,因此使激励函数的确定变得更加灵活。通常,根据状态转移要求,恰当地对触发器时钟端和输入端进行处理,有利于激励函数的化简。

2. 输入限制

由于电路不允许两个或两个以上输入同时为 1(用 1 表示有脉冲出现),因此在形成原始状态图和原始状态表时,对于 n 个输入,只需考虑 n 种输入取值下的状态转移关系。在确定激励函数时,对两个或两个以上输入为 1 的情况,可作为无关条件处理。

3. 输入无脉冲时的状态保持

当输入端无脉冲出现时,应保证电路状态不变。这可以通过设计触发器的时钟端来实现,例如使用自保持触发器或使用时钟使能触发器。

设计过程

脉冲异步时序逻辑电路的设计过程可以概括为以下步骤:

    高性能脉冲异常的原因

示例

考虑设计一个 2 输入脉冲异步时序逻辑电路,其状态转移表如下:

| 状态 | 输入 | 下一状态 | |---|---|---| | A | 00 | A | | A | 01 | B | | A | 10 | C| | A | 11 | D | | B | 00 | E | | B | 01 | A | | B | 10 | F | | B | 11 | D | | C | 00 | A | | C | 01 | B | | C | 10 | G | | C | 11 | D | | D | 00 | A | | D | 01 | B | | D | 10 | C | | D | 11 | D | | E | 00 | E | | E | 01 | A | | E | 10 | F | | E | 11 | D | | F | 00 | A | | F | 01 | B | | F | 10 | C | | F | 11 | D | | G | 00 | A | | G | 01 | B | | G | 10 | C | | G | 11 | D |

根据状态转移表,可建立原始状态图并进行化简,得到以下最小化状态图:

根据化简后的状态图,可确定触发器类型为 T 触发器,并确定激励函数如下:

T = X1'X2 + X1'X2'

最后,可画出逻辑电路图:


时序逻辑电路有哪些

时序逻辑电路有以下3种:

1、时序逻辑电路的设计(一)

下图的时序逻辑电路是:设计一个串行数据检测器,对它的要求是:连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其他输入情况下输出为0。

2、时序逻辑电路的设计(二)

下图的时序逻辑电路是:试用JK触发器和门电路设计一个同步七进制计数器。

3、时序逻辑电路的设计(三)

下图的时序逻辑电路是:设计一“011”序列检测器,每当输入011码时,对应最后一个1,电路输出为1。

扩展资料:

时序逻辑电路的特点:

1、功能特点:电路在某采样周期内的稳态输出Y(n),不仅取决于该采样周期内的“即刻输入X(n)”,而且还与电路原来的状态Q(n)有关。(通常Q(n)记录了以前若干周期内的输入情况)

2、结构特点:除含有组合电路外,时序电路必须含有存储信息的有记忆能力的电路:触发器、寄存器、计数器等。

3、信号衰减和畸变:长的并行总线和控制线可能会发生交互串扰和传输线故障,表现为相邻的信号线出现尖峰脉冲(交互串扰),或驱动线上形成减幅振荡(相当于逻辑电平的多次转换),从而可能加入错误数据或控制信号。发生信号衰减的可能原因比较多,常见的有高湿度环境、长的传输线、高速率转换等。而大的电子干扰源会产生电磁干扰(EMI),导致信号畸变,引起电路的功能紊乱。

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