序列信号发生器1

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1、第五节序列信号发生器什么是序列信号？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。这一节非常重要，是中规模集成电路的综合运用。一、移存型序列信号发生器1、移存型序列信号发生器的原理移存型序列信号发生器由两部分组成：☆移位寄存器☆组合电路组合电路的输出做移位寄存器的输入，也是反馈电路，只要有反馈，寄存器就可以计数。☆规定了起始状态为110。&DQSR3DQSR2DQSR1CP★特征方程从特征方程中可以看出：满足移存规律（第一级除外）Q3Q2Q1

2、Q3n+1Q2n+1Q1n+1110★状态转换表001100000001011110000001011110100输出是每5位循环一次，循环长度M=5。Q3=11000,11000,┄Q2=10001,10001,┄Q1=00011,00011,┄★三个输出序列是一样的，都由三个0两个1组成。只是起始状态不一样，只要循环起来，分不清起始状态。由特征方程计算次态值。DQSR3DQSR2DQSR1&CP在移位寄存器的基础上加反馈网络形成移存型序列信号发生器。先设计移位寄存器，再设计反馈网络。例：设计000

3、11101，00011101，┄序列信号发生器。解：依题意可知，循环长度M=8,需要寄存器的位数n=3,因此按三位一组划分序列信号，组成8个状态循环。0001110100011101Q2Q1Q0000001011111110101010100★满足移存规律★满足计数规律构成循环每次左移一位状态划分：2、移存型序列信号发生器的设计Q2Q1Q0000001011111110101010100Q2Q1Q0Q2n+1Q1n+1Q0n+10000010100111001011101110010111001110

4、00010101110用直接观察法从状态转换表得出：[Q0]CP↑[Q1]CP↑满足移存规律只要设计第一级激励输入即可。选用74195做移位寄存器用4选1数据选择器实现J=/K。1111000010D0=1D2=0状态表：状态转换表：变量数大于地址数要降维。令：★列出状态转换表根据：D0=1D2=0画出用74195和4选1组成的序列信号产生器电路图。反过来从已知电路要会分析出其响应序列。J/KQ0Q1Q2YXX000111100111110Q011111/Q000011/Q011101000010Q0

5、000010000001序列信号可以从任意一路输出，只不过起始状态不同而已。010123ENMUXY101D0D1D2D3Q0Q1Q2Q3741951CP解：循环长度M=8,23＝8，取n=3,用三位寄存器实现。一、状态划分（按三位一组划分状态）000011110000111Q2Q1Q0000000001011111111110100000有两组状态均为000有两组状态均为111不满足寄存规律，三位寄存器不能实现这样的序列。所以要增加寄存器位数。取n=4,重新进行状态划分。例：设计产生序列信号为000

6、01111，00001111，┄的序列信号产生器。000011110000111Q3Q2Q1Q0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+10000000100110111111111101100100000010011011111111110110010000000从状态转换表中得出：111X10000XXXXXXX扭环计数器满足移存规律，选用74195作移位寄存器。1CP74195D2D0D1D3Q2Q0Q1Q3移存型序列信号发生器只能产生一组序列信号，如果要同时产生多组序列信号，可以采用计数型序列信

7、号发生器。计数型序列信号发生器是在计数器的基础上加适当的反馈网络构成。要实现序列长度为M的序列信号发生器，其设计步骤为：★先设计一个计数模置为M的计数器。★再令计数器每一个状态输出符合序列信号要求。★根据计数器状态转换关系和序列信号要求设计输出组合网络。二、计数型序列信号发生器例：设计产生序列信号1101000101，1101000101，┄的计数型序列信号发生器电路。要求用74161和8选1数据选择器实现。解：先用74161反馈置数法设计M10计数器。Q3Q2Q1Q0F011001111000100

8、0101010111100110111101111☆令计数器每一个状态与一位序列信号相对应。1101000101☆画出实现F的卡诺图。1111100000XXXXXX变量数大于地址数要进行降维，Q0作记图变量。XXX10将降维卡诺图与8选1数据选择器卡诺图相比较得出：D0~D3=1D5=0D4,D6,D7=Q0令：Q3Q2Q1=A3A2A1计数器在0110~1111之间循环计数，F循环输出1101000101序列信号。01Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0