寄存器型邏輯設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)基本觸發(fā)器

發(fā)布時(shí)間:2024-07-31
- 設(shè)計(jì)構(gòu)思:設(shè)計(jì)所有基本類型的觸發(fā)器(d、t、j-k、r-s)在同一塊pal器件上;
- 先通過(guò)簡(jiǎn)略地回顧d型觸發(fā)器的主要性能,來(lái)構(gòu)思這一設(shè)計(jì).然后再給出t、j-k和r-s觸發(fā)器的設(shè)計(jì)思。我們將只使用d型觸發(fā)  器,其它邏輯功能的觸發(fā)器用d型觸發(fā)器來(lái)構(gòu)造。同時(shí)決定采用哪類pal器件;
- 建立觸發(fā)器的布爾方程;
- 完成設(shè)計(jì)文件;
- 仿真基本觸發(fā)器;
- 器件編程。
基本觸發(fā)器的邏輯圖
組合型方程: dt = d 寄存器型方程: dt : =d
建立觸發(fā)器的布爾方程
d型觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入只有在時(shí)鐘脈沖信號(hào)到來(lái)后才出現(xiàn)在輸出端。它的基本傳遞函數(shù)可以表示成: dt:= d
輸出信號(hào) dt (d trace)
輸出補(bǔ)償信號(hào) dc (dc:= /d) 式中使用“:=”而不是‘‘=”,表示這一方程輸出是被寄存的;
觸發(fā)器需增加“同步預(yù)置”和“清零”功能。這由2條引腳pr和clr來(lái)完成。為了增加這些功能:
對(duì)觸發(fā)器輸出原信號(hào)dt,每一個(gè)乘積項(xiàng)加上“/clr”因子,同時(shí)增加一個(gè)僅由pr組成的新乘積項(xiàng);
對(duì)輸出的補(bǔ)償信號(hào)dc,每一個(gè)乘積項(xiàng)加上“/pr”因子,并增加一個(gè)僅由clr組成的新乘積項(xiàng);
因此,帶有清零和預(yù)置功能的d型觸發(fā)器的布爾方程為:
dt:=d * /clr+pr
dc:=/d * /pr + clr 真值表
這樣,當(dāng)觸發(fā)器清零時(shí),對(duì)于高電平有效的觸發(fā)器沒(méi)有乘積項(xiàng)為真,因而輸出dt為“低”電平;對(duì)于低電平有效的觸發(fā)器,其最后一個(gè)乘積項(xiàng)為真,因而其輸出dc為“高”電平。同樣分析,對(duì)于觸發(fā)器的預(yù)置功能會(huì)出現(xiàn)相反的情況。
設(shè)計(jì)中還有一個(gè)漏洞,即如果預(yù)置和清零操作同時(shí)發(fā)生會(huì)怎樣? 根據(jù)現(xiàn)在的布爾方程,兩個(gè)輸出dt和dc均為“高”電平。這是無(wú)意義的,因?yàn)閮蓚€(gè)輸出信號(hào)應(yīng)當(dāng)是互補(bǔ)的。為了糾正這一錯(cuò)誤,可以規(guī)定清零操作優(yōu)先于預(yù)置操作。為此,只需在原輸出dt的每一乘積項(xiàng)加上因子/clr。由此可得清零操作優(yōu)先的d型觸發(fā)器布爾方程:·
dt:= d * /clr + pr * /clr
dc:= /d * /pr + clr
同樣,可以推導(dǎo)出t觸發(fā)器的布爾方程: (真值表)
tt:= t * /tt * clr + /t * tt * /clr+ pr * /clr
tc:= t * /tc * /pr +/t * tc * /pr + clr
在這些方程中,有的信號(hào)本身出現(xiàn)在右邊的函數(shù)表達(dá)式中,這是由于觸發(fā)器的輸出反饋信號(hào)用于確定觸發(fā)器的下一個(gè)狀態(tài)。
例如tt方程中的反饋等效圖為:
同樣對(duì)其它觸發(fā)器可推導(dǎo)出:
jk觸發(fā)器(真值表)
jkt:= j*/jkt*/clr+/k*jkt*/clr+pr*/clr
jkc:= /j*/jkc*/pr+k*jkc*/pr+clr
rs觸發(fā)器(真值表)
srt:= s * /clr + /r * srt * /clr + pr * /clr
stc:= r * /pr + /s * src * /pr + clr
pal器件的選擇
我們選擇了pal16r8(需要9輸入,8輸出)
16個(gè)輸入,8個(gè)輸出
它是輸出低電平有效
具有時(shí)鐘引腳clk和輸出選通引腳oe
輸出引腳按下圖(6-3-1)那樣定義,輸出引腳都用斜杠“/”定義,表示它們是“反向的”或“負(fù)”的引腳;
根據(jù)管腳定義和pal16r8的邏輯圖建立基本觸發(fā)器設(shè)計(jì)的說(shuō)明文件
建立設(shè)計(jì)文件
pal16r8 邏輯圖
完成設(shè)計(jì)文件
基本觸發(fā)器設(shè)計(jì)的說(shuō)明部分( 1 )
觸發(fā)器布爾方程部分 ( 2 )
仿真基本觸發(fā)器
在修正了設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤,并處理了設(shè)計(jì)文件后,就應(yīng)編寫仿真部分。除了一條用于簡(jiǎn)化時(shí)鐘信號(hào)操作的新指令外,我們具有所需的一切仿真指令??梢詫etf指令和時(shí)鐘引腳一起使用,但那樣的話,時(shí)鐘信號(hào)的每一改變都需要兩條指令:一條將時(shí)鐘信號(hào)置成“高”,另一條使之變回“低”。
另一種辦法是使用clockf指令。這樣,使用一條指令就能將脈沖加至?xí)r鐘引腳。當(dāng)然,寄存器型輸出的狀態(tài)將在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿到來(lái)之后才會(huì)改變。由于時(shí)鐘引腳巳命名為clk,可用指令:clokf clk 來(lái)同步器件。
因此,可用下列指令來(lái)仿真d型觸發(fā)器的原信號(hào):
setf d ;置d輸入為高
clockf clk ;時(shí)鐘信號(hào)同步器件操作
check dt ;驗(yàn)證輸出dt是否為高
setf /d ;置d輸入為低
clockf clk ;時(shí)鐘信號(hào)同步器件操作
check /dt ;驗(yàn)證輸出dt是否為低
同樣,對(duì)其它觸發(fā)器,可進(jìn)行類似的仿真處理
在寄存器型設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真以前,必須初始化兩項(xiàng):
時(shí)鐘clk:由于“clockf”語(yǔ)句在時(shí)鐘引腳上施加一個(gè)“高-低”脈沖,因而首先必須確定開(kāi)始時(shí)時(shí)鐘是否被置成“低”電平。
輸入選通引腳oe:必須選通輸出端,這通過(guò)將oe引腳置成“低”電平來(lái)實(shí)現(xiàn)。
setf /clk /oe ;初始化clk 和oe
初始化觸發(fā)器,以驗(yàn)證clr操作是否正確地工作。初始化工作由語(yǔ)句完成:
setf clr /pr ;置清零引腳clr
clockf clk ;觸發(fā)器清零
check /dt dc /tt tc /jkt jkc /srt src ;驗(yàn)證觸發(fā)器輸出
setf /clr ;撤除清零信號(hào)
setf pr 、setf /pr ;設(shè)置、驗(yàn)證和去除預(yù)置
setf pr clr、setf /pr /clr ;設(shè)置、驗(yàn)證和去除清零優(yōu)先
此后,就能夠仿真整個(gè)電路了。設(shè)計(jì)的仿真部分示于下表,該文件的仿真操作與基本邏輯門設(shè)計(jì)中的仿真操作相同.仿真結(jié)果可以通過(guò)檢查歷史文件或跟蹤文件獲得,也可通過(guò)觀察產(chǎn)生的波形得到。
基本觸發(fā)器模擬仿真部分( 1 )
基本觸發(fā)器模擬仿真部分( 2 )
基本觸發(fā)器完整的設(shè)計(jì)文件 ( 1 )
基本觸發(fā)器完整的設(shè)計(jì)文件 ( 2 )
基本觸發(fā)器完整的設(shè)計(jì)文件 ( 3 )
器件編程
在對(duì)基本觸發(fā)器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真,并確定設(shè)計(jì)能正確工作后,就可對(duì)器件進(jìn)行編程,對(duì)器件編程的大致步驟與示例1-基本邏輯門設(shè)計(jì) 相同。
上一個(gè):傳承與創(chuàng)新從茶膏制作工藝看茶人智慧
下一個(gè):固化劑的選用原則,你覺(jué)得固化劑貴嗎?

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003 對(duì)玻璃幕墻的防雷構(gòu)造設(shè)計(jì)是怎樣規(guī)定的?
島津應(yīng)用:PTV-GC-MS/MS法測(cè)定肉制品中N-亞硝胺
微波消解儀讓實(shí)驗(yàn)室技術(shù)更加安全可控
凱恩KM940智能分析煙氣儀器
我們應(yīng)該如何選擇和使用移液器
如何做好液化石油氣儲(chǔ)配站、供應(yīng)站的消防管理工作?
平面貼標(biāo)機(jī)的使用特點(diǎn)
win7純凈版玩游戲怎么樣(win7系統(tǒng)游戲版)
不銹鋼鎖形砝碼,F(xiàn)2等級(jí)砝碼
pp噴淋塔的技術(shù)的特點(diǎn)
十八禁 网站在线观看免费视频_2020av天堂网_一 级 黄 色 片免费网站_绝顶高潮合集Videos