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数字电路课程设计
姓名
学号 选题 1011序列发生
器和检测器的设计实现
题目：
1011序列发生器和检测器的设计实现。 要求：
1)设计一个1011序列发生器；
2）设计一个1011序列检测器，改变序列检测器的输入可以通过人工拨动开关来选择。
思路:
（1） 设计1011的序列发生器，由课件lec27 FSM design & serial bits generator上知识可
知实现这一序列可选用计数器和数据选择器构成序列信号发生器，计数器选用74x163，它是一个带有低电平负载和清零输入端的同步4位二进制计数器，逻辑符号如图；数据选择器选用74x151在八个一位输入中选择，其逻辑图如图所示：
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选用这两个器件再加上一些组合逻辑器件就可连成如图所示的电路图构成序列信号发生器：
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（2）设计一个1011序列检测器，同理由lec27 FSM design & serial bits generator选用JK触发器设计在选用一些组合逻辑器件即可完成如图所示的电路图
（3）整体步骤：
确定电路状态数 原始状态转换图 状态简化 状态编码 求驱动方程 检查电路自启动 仿真 具体步骤：
（１） 确定状态数：S0状态，初始状态，当前还没有1输入；S1状态：最后一个输入为1(1…)；S2状态：最后二个输入为10(10…) ；S3状态：最后三个输入为101（101…）；S４状态：最后四个输入为1011。
（２） 0/0
原始状态转换图： 1/0 1/0 0/0 1/0 1/0 0/0 1/1 S0 S1 0/0 S2 0/0 S3 S4 （３）
由原始状态转换图可得其状态转换表为：
.
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输入Ｘ：０ 输入Ｘ：１ S0 S1 S2 S3 S４ Ｑ S0/0 S2/0 S0/0 S2/0 S2/0 Ｑ＊/Ｚ S1/0 S1/0 S3/0 S4/1 S1/0 Ｑ＊/Ｚ 由上图可知 ： 状态S1＝S４
（４） 状态编码：
对S0，S1，S2，S3赋值为００,０１,１０,１１可得状态转换表为
００/0 ０１ １０/0 １０ ００/0 １１ １０/0 Ｑ２ Ｑ１ Ｑ２＊ Ｑ１＊/Ｚ
由上表可得Ｑ１＊，Ｑ２和Ｚ的卡洛图为
Ｑ１＊
Ｘ Ｑ２Ｑ１ ００ ０１ １１ ０ ０ ０ ０
１
故可得：Ｑ１＊＝Ｘ
Ｑ２＊ Ｑ２Ｑ１ Ｘ ０ ０ ０ １ ００ ０１ １１ ０ １ １ １０ １ １ １ １ ０ ０ ００ 输入Ｘ：０ 输入Ｘ：１ ０１/0 ０１/0 １１/0 ０１/１ Ｑ２＊ Ｑ１＊/Ｚ １０ ０ １ １ １ １ .
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故可得Ｑ２＊＝Q1Ｘ’+ＸQ2Q1’
输出
Ｚ
Ｘ Ｑ２Ｑ１ ００ ０１ １１ １０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ０
故可得：Ｚ＝ＸＱ２Ｑ１
（５）
求驱动方程：
J1=Ｘ K1=Ｘ’
J2=Q1Ｘ’ K2=ＸQ1’+Q1Ｘ’ Z=ＸQ2Q1
可得出思路中电路图：
（６） 检查电路的自启动：由上表可知状态００，０１,１０,１
１全部为有效状态，即其没有无效状态，故电路肯定能自启动。
（７）
仿真
此电路的Verilog程序为：
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数字电路课程设计-1011序列发生器和检测器实现
