设计一个1010的序列检测器

1、二、设计一个1010的序列检测器，检测到1010时输出为“1”否则为“0”，用D触发器实现。第一步：根据要求进行逻辑抽象，得出电路的原始状态转换图和状态转换表。取输入数据变量为X,检测的输出变量为Z,该同步时序逻辑电路的功能是检测输入序列是否为1010,一旦输入序列出现一个1就记下来，因为这个1可能是1010序列的第一个1,;接着看输入是否为0,因为10是序列1010的前两位；其次再看输入是否为1,因为101是1010序列的前三位；最后再输入一个0,输出则为1,因为出现了一个1010序列，泽电路必须记住1,10,101,1010四种输入情况，每一种输入情况应与电路的一个状态相对应。根据题意，设

2、电路随机的输入和输出序列为：X:0101000101010Z：0000100000100该电路仅有一个输入端，每个现态有两个可能转移方向，设电路初态为S。，当X=0时，电路仍处在状态S0,当输入一个1以后的状态为S1,输入10以后的状态为S2,输入101以后的状态为S3,输入1010以后的状态为S4。以Sn表示电路的现态，Sn+1表示电路的次态。由此得出原始状态转换图和原始状态转换表：现态Sn次态Sn+1/输出ZX=0X=1S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0S3S4/1S1/0S4S0/0S1/0第二步：状态化简：依据状态等效条件判断得出S0和S4在相同的输入条件下，

3、它们转换到相同的次态去，且有相同的输出，故S0和S4等效，经分析比较，找出最大等效类：Si,S2,S3,S0,S4。由此得出化简的状态转换图和最简状态表：现态Sn次态Sn+1/输出ZX=0X=1S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0S3S0/1S1/0第三步：状态编码：最贱状态表共有四种状态，可用两位二进制代码来表示，设状态变量为Qi,Q2,依据状态编码原则，确定So=00,Si=01,S2=11,S3=10四种状态，其编码后的状态转换图和状态转换表：现态Q2nQin、/一.人.n+1.n+1./.Arrt_次/Q2Q1/输出ZX=0X=10000/001/00111/0

4、01/01100/010/01000/101/0第四步：求出各触发器的状态方程，驱动方程和输出方程。Q2nQ1nX000111100000110000(1)n_nZ=XQ2Qi、Q2nQ1nX000111100010010010(2)Q2n+1=XQ2nQin+XQ2nQinJn-Q2Qix000iiii000i00iii0iQin+1=XQ2n+XQin+Q3nQ1n由D触发器特性方程求出各个触发器的驱动方程:D2=X0?Qin+XQ2nQinDi=XQ2n+XQin+Q2nQin第五步：画出逻辑电路图:第六次：检测该电路是否有自启动能力该电路没有无关状态。当X=0时，输出Z=XQ2nQin,触发器的次Q2n+1=XQ2nQin+XQ2nQ1n=0,Q1n+1=Q2nQin+XQ1n=0,若此时来一个时钟脉冲CP,则可转入有效状态00,即So。当X=1时，输出Z=XQ2nQ1n,触发器的次态Q2n+1=XQ?Q1n+XQ2n