110序列编码检测器的设计
1011序列发生器和检测器的设计实现语言设计
1011序列发生器和检测器的设计实现语言设计1011序列发生器设计一个信号序列发生器，在产生的信号序列中，含有“1011”信号码，要求用一片移位寄存器，生成信号序列“10110100”，其中含有1011码，其设计按以下步骤进行：1本实验所用仪器为移位寄存器74LS194，确定移存器的位数n。
因M=9，故n≥4，用74LS194 的四位。
2确定移存器的九个独立状态。
将序列码101101001按照每四位一组，划分为九个状态，其迁移关系如下所示：3作出状态转换表及状态转换图如下：Q3Q2Q1Q0D0 CP的顺序0 0 0 0 0 11 0 0 0 1 02 0 0 1 0 13 0 1 0 1 14 1 0 1 1 05 0 1 1 0 16 1 1 0 1 07 1 0 1 0 08 0 1 0 0 19 1 0 0 1 0 10114 画出状态转化图5 根据以上转化图，画出卡诺图Q1 Q0 Q3 Q2 000111 10 00 1 0 × 1 01 1 1 × 1 11 × 0 × × 10×0 0 6 利用以上卡诺图将化简，得到 D 0 =／Q 3／Q 0+／Q 3Q 2／Q 11010117根据74LS194功能,将D0作为输入,在Q0端即得到所要的101101001 序列.1011序列检测器现将三个触发器分别置于001，只有连续出现110信号时三个触发器才能完全翻转，变成110，若下一次输入为1，则输出1同时又将触发器置于001。
如图先画出状态转换图，再列出状态转换表。
由状态转换表推导出状态方程与输出方程状态方程：Q1* =XQ2'+X'Q2Q3Q2* =XQ1Q2'+X'Q2Q3Q3* =Q2'+X+Q3'输出方程：Y=XQ1Q2Q3'由于采用了jk触发器，有jk触发器的特性方程Q* =jQ’+k'Q推导驱动方程：J1=XQ2'+X'Q2Q3；K1=(XQ2'+X'Q2Q3)'J2=XQ1;K2=X+Q3'J3=1;K3=X’Q2仿真结果。
序列检测器实验报告
序列检测器设计实验内容：设计一个1110010序列检测器，即检测器检测到序列1110010时，输出为1，否则输出为0。
输入信号：一个时钟输入信号clk；一个输入端x以输入序列来检测；一个输入y用来选择是检测序列1110010或是检测自己输入的序列；一个输入k(7..0)用来输入想要检测器检测的序列；输出信号：一个7位输出信号q，用来输出正在检测的7位序列；一个1位输出信号unlk,当被检测序列符合时，输出unlk为1否则为0；中间信号：再定义两个7位的中间信号a和combination;执行操作：在上升的时钟沿时候，将从x输入的序列赋给7位a，在y等于1的情况下，令中间信号combination为1110010，否则，在y等于0的情况下，令中间信号combination为从k输入的七位长序列。
最后把a的值赋给q，如果a与combination输出unlk等于1否则等于0。
（1）序列检测器语言设计：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;entity xulie2 isport (clk,x:in std_logic;y:in std_logic;k:in std_logic_vector(7 downto 1);unlk:out std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 1)); end xulie2;architecture art of xulie2 issignal a:std_logic_vector(7 downto 1);signal combination: std_logic_vector(7 downto 1);beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' thena<=a(6 downto 1)&x;if y='1' thencombination<="1110010";else combination<=k;end if;end if;q<=a;end process;unlk<='1' when(a=combination) else '0';end art;序列检测器波形图：其中ENDTIME=10.0us GRIDSIZE=100.0ns波形图分析：如图，选择输入端y输入为1时，q对应着输出从x输入的7位序列，如果从x输入的待检测的7位序列为1110010时，unlk为1，否则为0，当选择输入端y输入为0时，q依旧对应着输出从x输入的待检测的当前7为序列，但是只有当从x输入的7为序列与从k输入的7位序列一致时，输出端unlk才为1，否则为0。
序列检测器之状态机设计
序列检测器之状态机设计一、实验目的8位序列数“110110011”的检测，当这一串序列数高位在前（左移）串行进入检测器后，若此数与预置的“密码”数相同，则输出1，否则仍然输出0。
二、实验原理（1）状态机用于序列检测器的设计比其他方法更能显示其优越性。
（2）序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出0。
由于这种监测器必须记住前一次的正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。
在检测的过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。
三、实验步骤（1）检测数据110110011，高位在前的程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SCHK ISPORT(DIN,CLK, RST : IN STD_LOGIC;--串行输入数据位/工作时钟/复位信号 SOUT : OUT STD_LOGIC);--检验结果输出END SCHK;ARCHITECTURE behav OF SCHK ISTYPE states IS (S0, S1, S2, S3,S4, S5, S6, S7, S8);--定义各种状态SIGNAL ST, NST: states :=s0 ;--设定现态变量和次态变量BEGINCOM: PROCESS(ST, DIN) BEGIN --组合进程，规定各状态转换方式CASE ST IS --11010011WHEN s0 => IF DIN = '1' THEN NST <= s1 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s1 => IF DIN = '0' THEN NST <= s2 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s2 => IF DIN = '0' THEN NST <= s3 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s3 => IF DIN = '1' THEN NST <= s4 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s4 => IF DIN = '1' THEN NST <= s5 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s5 => IF DIN = '0' THEN NST <= s6 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s6 => IF DIN = '1' THEN NST <= s7 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s7 => IF DIN = '0' THEN NST <= s8 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN s8 => IF DIN = '0' THEN NST <= s3 ; ELSE NST<=s0 ; END IF ; WHEN OTHERS => NST<=s0;END CASE;END PROCESS;REG: PROCESS (CLK,RST) BEGIN ---时序进程IF RST='1' THEN ST <= s0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN ST <= NST; END IF;END PROCESS REG;SOUT <= '1' WHEN ST=s8 ELSE '0' ;END behav ;（2）生成的RTL电路图如下所示：图（1）（3）生成symbol如图所示：图（2）（4）对其进行波形仿真得到波形如下所示：图（3）四、结果分析图（3）的波形显示，当有正确序列进入时，到了状态S8时，输出正确标志SOUT=1。
VHDL序列检测器设计1110010
VHDL数字系统设计与测试作业序列检测器设计学院：通信工程学院学号：***************设计要求：用状态机设计序列检测器（1110010）。
设计功能：考虑一个序列检测器，检测的序列流为“1110010”，当输入信号依次为“1110010”时输入一个脉冲，否则输入为低电平。
设计思路：序列检测器是一种同步时序电路，它用于搜索，检测输入的二进制代码串中是否出现指定的代码序列，1110010序列检测器的原理图如下：CPX Y 0111010010010首先，本实验要从一串二进制编码中检测出一个已预置的七位二进制码1110010，每增加一位相当于增加一个状态，再加上一个初始态，用八个状态可以实现，其Moore型原始状态转移图如下：根据状态转移图可以得出Moore型原始状态转移表为：源代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity check isport(din:in std_logic;clk,clr:in std_logic;z:buffer std_logic);end check;architecture arch_check of check istype StateType is(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8);signal present_state,next_state:StateType; beginstate_comb:process(present_state,din)begincase present_state iswhen s1=>z<='0';if din='1'thenelsenext_state<=s1;end if;when s2=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s3;elsenext_state<=s2;end if;when s3=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s4;elsenext_state<=s1;end if;when s4=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s4;elsenext_state<=s5;end if;when s5=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s2;elsenext_state<=s6;end if;when s6=>z<='0';if din='1'thenelsenext_state<=s1;end if;when s7=>z<='0';if din='1'thennext_state<=s3;elsenext_state<=s8;end if;when s8=>z<='1';if din='1'thennext_state<=s2;elsenext_state<=s1;end if;end case;end process state_comb;state_clocked:process(clk,clr)beginif(clr='1')thenpresent_state<=s1;elsif(clk'event and clk='1')thenpresent_state<=next_state;end if;end process state_clocked;end arch_check;仿真结果：仿真结果分析：如图所示，当输入1110010序列时，输出Z输出一个高电平，否则输出低电平。
(8)状态机全
input clk，rst_n, in;
output out;
reg out;
reg[1:0] current_state,next_state;//状态寄存器
parameter s0=2'b00,s1=2'b01,s2=2'b10,s3=2'b11;
//状态编码
clk rst_n
in
out
识别110序列
//当状态为S2时，如果输入为1, 状态变为S2， 否则状态为s3; 输出值与输入有关，如果输入为1， 则输出0，否则输出1。
s3:begin state<=(in==1)?s1:s0;out<=0;end
endcase
endmodule
不建议用此种方法
// pluse_check 3.v：
module pluse_check(clk,rst_n,in,out);
// pluse_check 1.v第一种方法：
module pluse_check (in,clk,rst_n,out);
input in,clk,rst_n;
output out;
reg out;
reg [1:0]state; //存储状态的寄存器
parameter s0=0,s1=1,s2=2,s3=3; //各个状态编码
endcase
0/0
endmodule
1/0
S0
0/0
S1
1/0
0/0 1/0
S3
0/1 S2 1/0
关于状态机的“思考”
1.起始状态: 2.状态图化简: 3.状态编码: 4.剩余状态与容错技术
1．起始状态
在设计状态机时，需要让状态机在复位过 后进入一个确定的起始状态，然后从该起始状态 开始工作。我们应该根据事务处理流程，合理安 排分配成不同的状态，便于进行状态跳转表的设 计及描述。
数电设计序列检测器
五.实验要求
写出实现巴克码1110010序列检测器的设计 写出实现巴克码1110010序列检测器的设计 1110010 思路,并列出详细的设计过程. 思路,并列出详细的设计过程. 画出序列检测器的电路图. 画出序列检测器的电路图. 接线验证电路是否符合要求. 接线验证电路是否符合要求. 详细说明在设计操作中遇到问题与解决方法. 详细说明在设计操作中遇到问题与解决方法. 对实验结果进行分析. 对实验结果进行分析.
�
对串行输入的序列信号进行检测当电路输入序列连续送入1110010时检测器输出为1指示灯亮
序列检测器
一. 实验目的
熟悉和掌握时序电路的设计方法. 熟悉和掌握时序电路的设计方法.
二.实验器材
根据设计的电路,自行详细地列出 根据设计的电路, 所需要的芯片,电阻,电容等, 所需要的芯片,电阻,电容等,以 备连接验内容 设计一个巴克码1110010序列检测器. 设计一个巴克码1110010序列检测器. 1110010序列检测器 设计要求: 设计要求:
对串行输入的序列信号进行检测,当电 对串行输入的序列信号进行检测, 路输入序列连续送入1110010 1110010时 路输入序列连续送入1110010时,检测器 输出为1,指示灯亮;其他情况,检测器 输出为1 指示灯亮;其他情况, 输出都为0 输出都为0.
110序列编码检测器的设计
110序列编码检测器的设计设计一个110序列编码检测器。
设计一个序列检测电路，当检测到输入信号出现110的序列编码（按自左至右的顺序）时，电路输出为1，否则输出为0。
指导教师签名：2008年7月 6 日指导教师签名：2008 年7月日验收盖章2008年月日熟悉集成电路的引脚排列。
掌握各种芯片的逻辑功能及使用方法。
了解序列检测器的组成及工作原理。
熟悉序列检测器的设计和制作。
由给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表。
状态简化。
状态分配。
选择触发器类型。
确定激励方程和输出方程组。
画出逻辑图，并检查自启动能力。
（1）由给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表从给定的逻辑功能可知，电路有一个输入信号A和一个输出信号Y，电路功能是对输入信号A的编码序列进行检测，一旦检测到信号A出现连续编码为110序列时，输出为1，检测到其他编码序列，则输出均为0。
设电路的初始状态为a，如图1中大箭头所指。
在此状态下，电路输出Y=0，这时可能的输入有A=0和A=1两中情况。
当CP脉冲相应边沿到来时，若A=0，则是收到0，应保持在状态a不变；若A=1，则转向状态b，表示电路收到一个1。
当在状态b时，若输入A=0，则表明连续输入编码为10，不是110，则应回到初始状态a，重新开始检测；若A=1，则进入c，表示已连续收到两个1。
在状态c时，若A=0，表示已收到序列编码110，则输出Y=1，并进入状态d；若A=1,则收到的编码为111，应保持在状态c不变，看下一个编码输入是否为A=0;由于尚未收到最后的0，故输入仍为0。
在状态d，若输入A=0，则应回到状态a，重新开始检测；若A=1，电路应转向状态b，表示在收到110之后又重新收到一个1，已进入下一轮检测；在d状态下，无论A为何值，输出Y均为0。
根据上述分析，可以得出原始状态图和表1所示的原始状态表。
1）nn+1nn+1现态（S）次态/输出（S/Y）现态（S）次态/输出（ S/Y）A=0 A=1 A=0 A=1a a/0 b/0 c d/1 c/0b a/0 c/0 d a/0 b/0 （2）状态化简观察表1现态栏中a和d两行可以看出，当A=0和A=1时，分别具有相同的次态a、b及相同的输出0，因此，a和d是等价状态，可以合并。
自启动条件下的同步时序逻辑电路最简化设计
自启动条件下的同步时序逻辑电路最简化设计发表时间：2020-07-21T03:18:30.587Z 来源：《教育学文摘》2020年8月总第346期作者：刘兴一[导读] 并提出一种在保证自启动的条件下完成卡诺图的化简另一种方法，弥补原来方法的缺陷，其思路更加完善有效。
山东省青岛市技师学院266000摘要：在保证自启动的条件下完成卡诺图的化简，本文提供一种新的解题思路，有效地解决了课本中先用卡诺图化简，然后去验证是否自启动这两个事物之间的协调问题，建立了两者之间的关系，弥补了原先各自计算、验证的孤立状态。
关键词：卡诺图化简自启动验证协调本文通过一道数字电路设计习题，分析书中给出的解题过程，并提出一种在保证自启动的条件下完成卡诺图的化简另一种方法，弥补原来方法的缺陷，其思路更加完善有效。
原题如下：设计一个序列编码检测器，当检测到输入信号出现110序列编码（按自左至右的顺序）时，电路输出为1，否则输出为0。
解题过程：根据题目确认原始状态图，如图1，其中，A为输入信号，Y为输出信号：图1根据上图列写原始状态表（图2）：图2原始状态表化简后为（图3）：图3根据电子技术基础数字部分（第五版）康华光主编，第266页内容可以重写状态分配后的状态图（图4）：图4根据上面分配的状态图以及Qn+1=JQn+KQn，写出下面表格（图5）：图5在上面表格的处理中，提出一种不同于课本的办法，思路如下（图6）：图6此时，化简最后一个变量K0最是关键，因为不仅要实现自启动，还要尽量化简。
为此在扩展上面最后一个表格，扩展结果依据上面三个参数的卡若图化简时圈入的关于10状态的值。
比如J1化简没有圈入10的数值，所以对应的值必须填入0；在k1的卡若图中圈入10态的A=0这一方格，填写1，没圈入的填0，J0同样处理，以此类推得下表（图7）。
图7注意上表，因为J0已经确定了Q0n+1，所以K0取值（黑点位置）是随意的，同时表中画圈的两个零根据来序列110时才取值1这一要求直接填写的，所以最简化表达式是：K0=A这种解题思路，在保证自启动的条件下完成卡诺图的化简，有效地解决了课本中先用卡诺图化简，然后去验证是否自启动这两个事物之间的协调问题，建立了两者之间的关系，弥补了原先各自计算、验证的孤立状态。
序列检测器实验报告
实验七序列检测器实验一、实验目的1、掌握序列检测器的工作原理；2、掌握时序电路的经典设计方法；3、学习AHDL 语言的状态机的设计方法；二、原理代码序列检测器是一种同步时序电路，它用于搜索，检测输入的二进制代码串中是否出现指定的代码序列，001 序列检测器的原理图如下：三、实验内容设计一个 1110010 序列检测器，即检测器连续收到一组串行码“1110010”后，输出检测标志1，否则输出0。
要求用图形输入法完成：①作状态图和状态表；②状态化简，建立最简状态表；③写出状态编码；画出状态编码表；④建立激励函数，输出函数真值表；⑤写出激励函数和输出函数表达式；⑥画出逻辑电路测试图；⑦逻辑功能仿真，记录仿真波形并加以说明；⑧下载验证（两种以上的方式）根据实验要求，得到实验所需要的是八个状态，包括初始状态。
根据实验要求检现态S 次态/输出 S/QD=0 D=1初始状态 S0 S0 /0 S1/0接收到1 S1 S0 /0 S2/0接收到11 S2 S0 /0 S3/0接收到111 S3 S4 /0 S3/0接收到1110 S4 S5 /0 S0/0接收到11100 S5 S0 /0 S6/0接收到111001 S6 S7 /1 S2/0接收到1110010 S7 S0 /0 S1/0确定各种不同状态的的表示并且做出状态表根据所得到的状态表写出真值表达式D0*=D0D2’X’+D0D1’D2+D0’D1D2X’D1*=D0D1D2+D1D2’X+XD0’D1+D0’D2X+D1’D2X00 01 11 1000 101 1 111 1 110 1D2*= D0D2’X’+D0’D2’X+XD0’D1+D1D2X根据得到的函数方程，画出电路图如下得到序列波形图输出一个时钟信号以方便下载的时候能够比较方便的对输入的序列进行调试手动调整输入的序列已达到要求，方便检测。
同时在始终是下跳沿的是后调整输入，这样的话不会出现不能及时的出现z为1时的值Sel为q[2..0]的输出，通过它的值来选择7个输入的值的有效性，并确定result的值，使清零端有（无）效，以此来得到最后的输出为一还是为0实验心得：这次的实验收获颇多，一直没有自己用D触发器设计过元件，但是这次自己设计了一个，虽然在刚刚开始的时候听了同学的讲解，但是最终自己是弄懂了，并会连接和设计，在实验过程中，由于连线很复杂，容易将线结在一起，所以在连线时要尽量的化简，务必使线少一点，整个图清晰明了，然后检验时也会少去许多不必要的麻烦在对整个设计的进行状态分析时，要选择好做需要的状态过程，并且分析，不然在最后得方程画图时，会出现不了期望的结果。
序列检测器 实验报告
序列检测器实验报告序列检测器是一种常见的信号处理技术，广泛应用于通信、雷达、生物医学和金融等领域。
本文将介绍序列检测器的原理、实验设计和实验结果，并对其应用进行讨论。
一、序列检测器的原理序列检测器是一种用于检测和识别输入信号序列的设备或算法。
它通过对输入信号进行观测和分析，判断信号是否符合特定的模式或规律。
常见的序列检测器包括有限状态机、卷积神经网络和隐马尔可夫模型等。
有限状态机是一种基本的序列检测器，它由一组状态和状态之间的转移规则组成。
在每个时刻，输入信号会触发状态之间的转移，最终达到一个终止状态。
通过定义状态和转移规则，可以实现对输入信号序列的检测和识别。
二、实验设计本实验旨在设计并实现一个简单的序列检测器，用于检测二进制信号序列中是否存在特定的模式。
实验使用MATLAB软件进行仿真，并基于有限状态机的原理进行设计。
1. 实验步骤（1）定义有限状态机的状态和转移规则；（2）生成一组随机的二进制信号序列作为输入；（3）根据状态和转移规则，对输入信号进行观测和分析；（4）判断输入信号是否符合特定的模式，并输出检测结果。
2. 实验参数为了简化实验设计，我们假设输入信号序列中的模式为"110"。
具体的状态和转移规则如下：（1）初始状态为S0；（2）当输入为"1"时，状态转移为S1；（3）当输入为"0"时，状态转移为S0；（4）当当前状态为S1且输入为"0"时，状态转移为S2；（5）当当前状态为S2且输入为"1"时，状态转移为S3；（6）当当前状态为S3且输入为"0"时，状态转移为S0。
三、实验结果经过实验设计和仿真，我们得到了以下实验结果：1. 输入信号序列：1011010110112. 检测结果：存在模式"110"通过对输入信号序列进行观测和分析，我们成功地检测到了模式"110"的存在。
110序列检测器的设计及仿真实现
110序列检测器的设计及仿真实现题目：设计110序列检测器，当输入信号时输出，否则一、设计思路我们采用Moore机完成这个功能。
对于触发器的选择，为了简便我们选用D触发器以及基本的门电路完成基本设计。
二、时钟同步状态机1根据题目要求我们得到下面的状态图状态表示的意义Q X=0 X=1 输出Z 等待1的出现 A A B 0出现1 B A C 0出现11 C D C 0出现110 D A B 1*Q2 转移输出表01Q Q输入X输出ZX=0 X=100 00 01 001 00 11 0 11 10 11 0 100001101Q Q **3 状态图如图：通过卡诺图化简可得 转移方程：00111=Q Q Q Q X Q X**+=输出方程：01Z Q Q •=我们选择D 触发器作为记忆电路部分由D 触发器的特征方程: Q D *= 得激励方程：00111D =Q Q Q X D X+=三、Verilog 程序如下： module shiyan2 (clk,x,z); input clk,x; output z; wire[1:0] state; wire[1:0] excite;nextlogic u1(x,state,excite); statememory u2(clk,excite,state); outputlogic u3(state,z); endmodulemodule statememory (clk,d,q); input clk; input[1:0] d; output[1:0] q; reg[1:0] q;always @ (posedge clk) begin q <= d; end endmodulemodule nextlogic (x,q,d);input x; input[1:0] q;output[1:0] d;assign d[0]=(q[1]&q[0])|(q[1]&x); assign d[1]=x;endmodulemodule outputlogic (q,z);input[1:0] q;output z;assign z=(!q[1])&q[0]; Endmodule四、仿真结果及电路图得到功能仿真结果为：时序仿真结果为：。
数字逻辑课程设计_“111”序列检测器
课程设计课程名称数字逻辑设计题目“111”序列检测器专业计算机科学与技术学院班级姓名指导教师2011 年 3 月10 日课程设计任务书学生姓名学生专业班级计算机0908班指导教师学院名称计算机科学与技术学院一、题目：“1 1 1”序列检测器。
原始条件：使用D触发器( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计“1 1 1”序列检测器。
二、要求完成设计的主要任务如下：1．能够运用数字逻辑的理论和方法，把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合，设计一个有实际应用的数字逻辑电路。
2．使用同步时序逻辑电路的设计方法，设计“1 1 1”序列检测器。
写出设计中的5个过程。
画出课程设计图。
3．根据74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路引脚号，在设计好的“1 1 1”序列检测器电路图中标上引脚号。
4．在试验设备上，使用74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路连接、调试和测试“1 1 1”序列检测器电路。
三、课程设计进度安排：指导教师签名：2011 年3 月10 日系主任（责任教师）签名：2011 年3月10 日一、实验目的：1、深入了解与掌握同步时序逻辑电路的设计过程；2、了解74LS74、74LS08、74LS32、及74LS04芯片的功能；3、能够根据电路图连接好实物图，并实现其功能。
学会设计过程中的检验与完善。
二、实验内容描述：题目：“111”序列检测器。
原始条件：使用D触发器（74LS74）、“与”门(74LS08)、“或”门(74LS32)、“非”门(74LS04)，设计“111”序列检测器。
集成电路引脚图：三、实验设计过程：第一步，画出原始状态图和状态表。
根据任务书要求，设计的序列检测器有一个外部输入x和一个外部输出z。
输入和输出的逻辑关系为：当外部输入x第一个为“1”，外部输出z为“0”；当外部输入x第二个为“1”，外部输出为“0”；当外部输入x第三个为“1”，外部输出才为“1”。
采用状态机设计方法设计的1101序列检测
在BASYS 2开发板上的管脚配置如下，最后 一句不能缺： NET "clk" LOC = C11; NET "rest" LOC = G12; NET "D" LOC = P11; NET "Q" LOC = M5; NET "present_state[4]" LOC = G1; NET "present_state[3]" LOC = P4; NET "present_state[2]" LOC = N4; NET "present_state[1]" LOC = N5; NET "present_state[0]" LOC = P6; NET "clk" CLOCK_DEDICATED_ROUTE = FALSE;
S2: if(D==1'b0) present_state<=S3; else present_state<=S2;
S3:
if(D==1'b1) present_state<=S4; else present_state<=S0; S4:
if(D==1'b1) present_state<=S2; else present_state<=S0; default:present_state<=S0; endcase
宁夏大学数字电路复习题加期末考试试卷及答案样卷
9.在数字系统中，经常需要将一种代码转换成另一种代码以满足特定的需要，完成这种功能
的电路称为____________________________。
10.常见的译码器主要有___________________和______________________。
11.译码器通过输出端的________________来识别不同的代码。
10. 具有直接复位端和置位端( RD S D )的触发器，当触发器处于受 CP 脉冲控制的情况下工
作时，这两端所加的信号为_______________。
宁夏大学数字电路复习
11.D 触发器的特性方程是____________________________________________，T 触发器的 特性方程是________________________________________________，JK 触发器的特性方程 是_______________________________。 12.T 触发器在进行状态翻转时应具备_____________条件。 13. 要求 JK 触发器状态由 0→1，其激励输入端 JK 应为_____________________。 二、综合题 1.已知逻辑门控 SR 锁存器输入端信号 E、S、R 的输入波形，试画出输出端 Q 的波形。
17.识别多个编码请求信号的优先级别，并进行相应编码的逻辑部件称为________________。
18.八路数据选择器，其地址输入端（选择控制端）有________个。
二、综合题
1. 写出如图所示各逻辑电路的逻辑表达式，并对应给定的Ａ、Ｂ、Ｃ的波形，画出它们的
输出波形.
A1
&
A
B
B
序列检测器的设计实验报告
序列检测器的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计一个能够检测特定序列的数字逻辑电路，即序列检测器。
通过设计和实现这个电路，深入理解数字电路的基本原理和设计方法，掌握状态机的概念和应用，提高逻辑分析和电路设计的能力。
二、实验原理序列检测器是一种能够在输入数据流中检测特定序列的电路。
它通常由状态机实现，状态机根据输入的变化在不同的状态之间转移，并在特定的状态下输出检测结果。
以检测序列“1011”为例，我们可以定义以下几个状态：状态 S0：初始状态，等待输入。
状态 S1：接收到“1”，等待下一个输入。
状态 S2：接收到“10”，等待下一个输入。
状态 S3：接收到“101”，等待下一个输入。
状态 S4：接收到“1011”，输出检测成功信号。
根据状态转移和输出的规则，可以画出状态转移图，并根据状态转移图设计相应的逻辑电路。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、逻辑门芯片（如与门、或门、非门等）3、示波器4、电源四、实验步骤1、分析设计要求，确定状态转移和输出规则，画出状态转移图。
2、根据状态转移图，列出状态转换表，确定每个状态下的输入和输出。
3、使用卡诺图或其他逻辑化简方法，对状态转换表进行化简，得到最简的逻辑表达式。
4、根据逻辑表达式，选择合适的逻辑门芯片，在实验箱上搭建电路。
5、连接电源和示波器，对电路进行测试。
输入不同的序列，观察输出是否符合预期。
五、实验电路设计以下是检测序列“1011”的逻辑电路设计：状态变量定义：设当前状态为 Q1Q0，其中 Q1 为高位，Q0 为低位。
状态转移方程：Q1(n+1) ＝ Q1Q0 ＋ XQ1' （其中 X 为输入）Q0(n+1) ＝ XQ0' ＋ Q1Q0输出方程：Y ＝ Q1Q0X根据上述方程，使用与门、或门和非门搭建电路。
六、实验结果与分析在实验中，输入了不同的序列，包括“1011”以及其他随机序列。
通过示波器观察输出，当输入序列为“1011”时，输出为高电平，表示检测成功；当输入其他序列时，输出为低电平，表示未检测到目标序列。
1101序列检测器
output date_out;
reg[2:0] state;
parameter st0 = 3'b000 , st1 = 3'b001,st2 = 3'b010,st3 = 3'b011,st4 = 3'b100;
always@(negedgeclk or posedge reset)begin
if(reset == 1)
state <= st0;
end
always@(negedgeclk)begin
case(state)
st0:state<=date_in?st1:st0;
st1:state<=date_in?st2:st0;
st2:state<=date_in?st2:st3;
st3:state<=date_in?st4:st0;
'timescale 1ns/100ps
module selec_td1;
reg clk1,reset1,datein;
wire dateout;
mealy1101 u1(.clk(clk1),.reset(reset1),.date_in(datein),.date_out(dateout));
initial begin
st3: state <= date_in?st1:st0;
// st4: state <= date_in?st2:st0;
endcase
eБайду номын сангаасd
assign date_out = (date_in& state[0] & state[1]);
数字逻辑复习题
数字逻辑复习题数字逻辑复习题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————⽇期:数字逻辑复习提要⼀、选择题1.若ＡBC ＤＥFGH 为最⼩项,则它有逻辑相邻项个数为（ A )A. 8B. 82C. 28Ｄ．１62.如果编码0１０0表⽰⼗进制数4,则此码不可能是（B ）A ． 8421ＢＣD 码 B. 5211BCD 码 C ． 24２1BCD 码Ｄ. 余３循环码3.构成移位寄存器不能采⽤的触发器为( D )Ａ． R-Ｓ型 B. J-K 型 C. 主从型 D. 同步型５.以下PL Ｄ中，与、或阵列均可编程的是(C )器件。
A ． PRO Ｍ B. PAL C ．PLA Ｄ. GAL６.函数F(A,B ，C,D)=∑m(１,3,4,6,8,１0)，它的卡诺图如右图所⽰。
函数的最简与或表达式F= A 。
?A ．B. C ．Ｄ．７.组合电路是指 B 组合⽽成的电路。
A.触发器B ．门电路C ．计数器 ?D.寄存器８.电路如右图所⽰,经CP 脉冲作⽤后,欲使Q n+1=Q,则A ，B 输⼊应为Ａ。
A ．A=0，Ｂ=0?B.A=1,B=1? C ．A=0，B ＝1?D.A=1,Ｂ=０D B A D B A D B A ++DB A DC A C B A ++DC AD B A C B A ++DB A D B A D B A ++9.⼀位⼗进制计数器⾄少需要 4个触发器。
B.4?Ｃ．5?D.1010.n个触发器构成的扭环计数器中,⽆效状态有Ｄ个。
A.nB.2nC.2n－1??Ｄ.2n-２n11.GAL器件的与阵列 ,或阵列 D 。
Ａ．固定，可编程B．可编程，可编程C．固定,固定 D.可编程，固定１２．下列器件中是 C 现场⽚。
A．触发器?B．计数器Ｃ．ＥＰROM D.加法器13.ＩｓpＬSI器件中,缩写字母GLB是指 B 。
Multisim电路系统设计与仿真第七章
表7.3 JK触发器的特征表
J
K
Qn
Qn+1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
功能 Qn+1=Qn
保持 Qn+1=0
置0 Qn+1=1
置1 Qn+1 翻转
7.1 110序列检测器电路分析
确定激励和输出方程组 用JK触发器设计时序电路时，电路的激励方程需要间接导出。与设计要求和状态转换结
7.2 RAM存储器电路分析
图7-9 RAM写入状态仿真
7.2 RAM存储器电路分析
在地址0001H存入数据22。
图7-10 写操作的电路状态（一）
7.2 RAM存储器电路分析
在地址0010H中存入数据50。
图7-11 写操作的电路状态（二）
7.2 RAM存储器电路分析
在地址0100H中存入数据72。
Multisim电路系统设计与仿真教程课件
第七章 数字电路设计实例
CONTENTS
1 110序列检测器电路分析
2 RAM存储器电路分析
3 竞赛抢答器电路分析——数 字单周期脉冲信号源与数字 分析
4 A-D、D-A转换 5 数控直流稳压电源电路
内容提要
本章结合数字电路中的典型实例进一步介绍Multisim，从 实例的设计目的、设计任务、设计思路、设计过程到最后的系 统仿真，详细的介绍了Multisim对于数字电路的仿真分析。
数字逻辑试卷及答案
数字逻辑试卷及答案计算机学院第⼆学期《数字逻辑》期未考试试卷 A 卷学号班级姓名成绩⼀、填空（每空1分，共14分）1、（21.5）10=（）2=（）8=（）162、若0.1101x =-，则[]x 补=（）3、⼗进制数809对应的8421BCD 码是（）4、若采⽤奇校验，当信息位为10011时，校验位应是（）5、数字逻辑电路分为（）和（）两⼤类6、电平异步时序逻辑电路的描述⼯具有（）、（）、（）7、函数()()F A B C D =+?+的反函数是（）8、与⾮门扇出系数N O 的含义是（）9、若要消除函数(,,)F A B C AB AC =+对应的逻辑电路可能存在的险象，则应增加的冗余项是（）⼆、选择题（每空2分，共16分）从下列各题的四个答案中，选出⼀个正确答案，并将其代号填⼊括号内1、数字系统采⽤（）可以将减法运算转化为加法运算A ．原码B ．余3码C ．Gray 码D ．补码2、欲使J-K 触发器在CP 脉冲作⽤下的次态与现态相反，JK 的取值应为（） A ．00 B ．01 C ．10 D ．113、对完全确定原始状态表中的6个状态，A 、B 、C 、D 、E 、F 进⾏⽐简，若有（A ，B ），（D 、E ）等效，则最简状态表中只有（）个状态A ．2B ．4C ．5D ．6 4、下列集成电路芯⽚中，（）属于组合逻辑电路 A ．计数器74290 B ．寄存器74194 C ．三⼀⼋译码器74138 D ．集成定时器5G555 5、设计⼀个20进制同步计数器，⾄少需要（）个触发器 A ．4 B ．5 C ．6 D ．20 6、⽤5G555构成的多谐振荡器有（）A ．两个稳态B ．两个暂稳态C ．⼀个稳态，⼀个暂稳态D ．既没有稳态，也没有暂稳态 7、可编程逻辑阵列PLA 的与、或陈列是（）A ．与阵列可编程、或阵列可编程B ．与阵列不可编程、或阵列可编程C ．与阵列可编程、或阵列不可编程D ．与阵列不可编程、或阵列不可编程 8、最⼤项和最⼩项的关系是（）A ．i i m M =B ．i i m M =C ．1i i m M ?=D ．⽆关系三、逻辑函数化简（6分）把(,,,)(0,1,5,14,15)(4,7,10,11,12)F A B C D m d =∑+∑化成最简与—或式四、分析题（每⼩题12分，共24分）1、分析图1所⽰组合逻辑电路①写出输出函数表达式②列出真值表③说明电路功能2、分析图2所⽰脉冲异步时序逻辑电路①写出输出函数和激励函数表达式②列出次态真值表，作出状态表和状态图③说明电路功能④设初态2100y y =，作出x 输⼊4个异步脉冲后的状态y 2y 1和输出z 的波形图。
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110序列编码检测器的设计
设计一个110序列编码检测器。
设计一个序列检测电路，当检测到输入信号出现110的序列编码（按自左至右的顺序）时，电路输出为1，否则输出为0。
指导教师签名：
2008年7月 6 日
指导教师签名：
2008 年7月日
验收盖章
2008年月日
熟悉集成电路的引脚排列。
掌握各种芯片的逻辑功能及使用方法。
了解序列检测器的组成及工作原理。
熟悉序列检测器的设计和制作。
由给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表。
状态简化。
状态分配。
选择触发器类型。
确定激励方程和输出方程组。
画出逻辑图，并检查自启动能力。
（1）由给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表
从给定的逻辑功能可知，电路有一个输入信号A和一个输出信号Y，电路功能是对输入信号A的编码序列进行检测，一旦检测到信号A出现连续编码为110序列时，输出为1，检测到其他编码序列，则输出均为0。
设电路的初始状态为a，如图1中大箭头所指。
在此状态下，电路输出Y=0，这时可能的输入有A=0和A=1两中情况。
当CP脉冲相应边沿到来时，若A=0，则是收到0，应保持在状态a不变；若A=1，则转向状态b，表示电路收到一个1。
当在状态b时，若输入A=0，则表明连续输入编码为10，不是110，则应回到初始状态a，重新开始检测；若A=1，则进入c，表示已连续收到两个1。
在状态c时，若A=0，表示已收到序列编码110，则输出Y=1，并进入状态d；若A=1,则收到的编码为111，应保持在状态c不变，看下一个编码输入是否为A=0;由于尚未收到最后的0，故输入仍为0。
在状态d，若输入A=0，则应回到状态a，重新开始检测；若A=1，电路应转向状态b，表示在收到110之后又重新收到一个1，已进入下一轮检测；在d状态下，无论A为何值，输出Y均为0。
根据上述分析，可以得出原始状态图和表1所示的原始状态表。
1
）nn+1nn+1现态（S）次态/输出（S/Y）现态（S）次态/输出（ S/Y）
A=0 A=1 A=0 A=1
a a/0 b/0 c d/1 c/0
b a/0 c/0 d a/0 b/0 （2）状态化简
观察表1现态栏中a和d两行可以看出，当A=0和A=1时，分别具有相同的次态a、b及相同的输出0，因此，a和d是等价状态，可以合并。
这里选择去除
d状态，并将其他行中的次态d改为a。
于是。
得到化简后的状态表，如表2
所示，状态图亦可相应化简。
从实际物理意义看也不难理解这种化简：当进入c状态后，电路已连续接受到两个1，这时输入若为0，则意味着已接收到到编码110，下一步电路已连续接收两个1，这时输入若为0，则意味着已接收到编码110，下一步电路可回到初始状态a，以准备新的一轮检测，原始状态表中的d 状态显然是多余的。
表2 经过化简的状态表
）nn+1nn+1现态（S）次态/输出（S/Y）现态（S）次态/输出（ S/Y）
A=0 A=1 A=0 A=1
a a/0 b/0 c a/1 c/0
b a/0 c/0
（3）状态分配
化简后的状态有三个，可以用2位二进制代码组合（00，01，10，11）中的任意三个代码表示，用两个触发器组合电路。
观察表2，当输入信号A=1时，有a—b---c的变化顺序，当A=0时，又存在c---a的变化。
综合两方面考虑，这里采取00—01—11—00的变化顺序，可能会使其中的组合电路相对简单。
于是，
令a=00，b=01，c=11，得到状态分配后的状态图，如图2所示。
2
（4）选择触发器类型
用小规模集成的触发器芯片设计时序电路时，选用逻辑功能较强的JK触发器可能得到较简化的组合电路。
（5）确定激励方程组和输出方程组
用JK触发器设计时序电路时，电路的激励方程需要间接导出。
所示的JK触发器特性表所提供了在不同现态和输入条件下所对应的状态。
而在时序电路设计时，状态表已列出现态到次态的转换关系，希望推导出触发器的激励条件。
所
以需将特性表做适当变换，以给点的状态转换为条件，列出所需求的输入信号。
这样的表格称为激励表。
建立的JK触发器激励表如表3所示。
表3中的x表示其逻辑值与该行的状态转换无关。
表3 JK触发器的激励表
nn+1nn+1Q Q J K Q Q J K
0 0 0 x 1 0 x 1
0 1 1 x 1 1 x 0
根据图2和表3可以列出状态转换真值表及两个触发器所要求的激励信号，
如表4所示。
据此，分别画出两个触发器的输入J、K和电路输出Y的卡若图。
图中，不使用的状态均以无关项x填入。
化简后得到激励方程组和输出方程
J= QA k=ā 101
J=A K=ā 00
Y=Qā 1
（6）画出逻辑图，并检查自启能力
根据激励方程组和输出方程画出逻辑图，如图3所示。
最后还应检查该电路的自启能力。
当电路进入无效状态10后，由激励方程组和输出方程可知，若A=0，则次态为00；若A1,则次态为11，电路能自动进入有效序列。
但从输出看来，若电路在无效状态10，当A=0，输出错误地出现Y=1。
为此，需要对输出方程做适当修改，即将图中输出信号Y的卡若图里无关项Q1Q2A不画在包围圈内，则输出方程变为Y= QQā。
根据此式对图3也做相应12 的修改即可。
当输入的序列是110时，输出为1，输入的是其他序列时，输出为0. 仿真结果如图4，5。
JK触发器两个，CMOS与门三个，非门一个，
开关两个，
时钟脉冲一个，示波器一个，
电源一个，
地线一个。
5.1 设计心得体会
通过这些天来的实验设计,总的来说收获很大,使对书本的知识有了更深一层的理解,其本上掌握了一些心片的的工作原理及其使用方法.开始的时候试了下其他几个电路设计实验,如洗衣机和交通灯,但都没有取得成功,最后由于时间问题都放弃而转做汽车尾灯,但可能是自己对元器的还没了解透,也没能到老师的完美要求.虽然自己做的不是很好,但通过设计实验也提高了自设计方面的知识.也从中发现自己的知识还不够全面和透彻掌握,以后要更加努力!!
通过这次对110序列编码检测器的设计与制作，使我受益匪浅，我了解了
设计电路的程序，也了解了关于检测器的基本原理与设计理念，充分认识了理论
知识对应用技术的指导性作用，进一步加强了理论知识与应用相结合。
在此次设计中，我学会了使用WEB软件做仿真实验，修改、完善、验证和实现电路的设计方案。
初步认识并使用了Electronics Workbench软件，发现了它对电路设计的重要性，所以我以后要好好掌握这种软件使用方法，以帮助我专业的学习。
与其临渊羡鱼，不如退而结网，坐而言不如立而行，对于电路设计要自己动手实际操作才会有深刻理解。
5.2 对设计的建议
我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。
这样会有助于我们进
一步的进入状态，完成设计。
也希望老师在我们设计中给我们介绍一些资料，还
有如何检测电路的正确性。
[1] 康华光. 电子技术基础. 北京：高等教育出版社，1999. [2] 彭华林等编. 数字电子技术. 长沙：湖南大学出版社，2004. [3] 金唯香等编. 电子测试技术. 长沙：湖南大学出版社，2004. [4] 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005
[5] 阎石. 数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2001.。