數(shù)字邏輯：第六章 數(shù)字系統(tǒng)2

例：設(shè)計計數(shù)型8位累加器的控制器。1)邏輯劃分控制器、寄存器、加法器。2個八位寄存器：A（加數(shù)），B（加數(shù)、和）；1個一位寄存器：C（進(jìn)位）八位全加器：一個控制器。2)數(shù)據(jù)通路控制器RC加法器RARBLBLACLRLCADDLAS0S3S1S2C清零，X送AX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2C清零，X送AX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2C清零，X送AX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2C清零，X送AX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2C清零，X送AX送BY送A加法，S送B，t送CS0：打入命令LA（脈沖），清零CLR（電位）；S1：打入命令LB（脈沖）；S2：打入命令LA（脈沖）；S3：加法命令A(yù)DD（電位），打入命令LB（脈沖），LC（脈沖）3)控制器的ASM圖S0S3S1S2LA，CLRX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLA加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LCS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LCT1T2S0S3S1S2LA，CLRX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLA加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LCS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LC4)設(shè)計控制器

由ASM圖得控制信號表達(dá)式：

給ASM圖的狀態(tài)框編碼(Q2Q1)S0S3S1S2LA，CLRX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLA加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LCS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LC00011110

控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表：0001011111101011Q2nQ1nQ2n＋1Q1n＋1轉(zhuǎn)移條件

觸發(fā)器驅(qū)動方程：S0S3S1S2LA，CLRX送BY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBY送A加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLA加法，S送B，t送CS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LCS0S3S1S2LA，CLRLBLAADD，LB，LC00011110注意：控制信號是電位有效還是脈沖有效，如果是脈沖有效，必須和節(jié)拍脈沖T2相“與”。LC21T2LBLA２.定序型控制器適用于狀態(tài)數(shù)少的控制器。n個控制狀態(tài)需n個觸發(fā)器1）給ASM圖的狀態(tài)框分配觸發(fā)器：2）由ASM圖得控制信號表達(dá)式：3）控制器的MDS表：4）觸發(fā)器的次態(tài)方程、激勵函數(shù)：每一個控制狀態(tài)分配給一個觸發(fā)器。特點(diǎn)：控制命令譯碼電路簡單１）分配觸發(fā)器：３）MDS表：4）次態(tài)方程：Q1n+1=Q2n+Q3nQ2n+1=Q1nXQ3n+1=Q1nX5）電路實現(xiàn)：２）控制信號：Q1Q2XQ1Q3XQ2Q1Q3Q1現(xiàn)態(tài)次態(tài)n+1轉(zhuǎn)移條件Q3Q1Q2例：將四位二進(jìn)制數(shù)X，Y分別存入寄存器A和B中，然后比較兩數(shù)大小，使大數(shù)存入寄存器A，設(shè)計定序型控制器。S0C0S3S1S21LBLALBCAPS0C0S3S1S21LBLALBCAPS0C0S3S1S21LBLALBCAPS0C0S3S1S21LBLALBCAPS0C0S3S1S21LBLALBCAP

控制信號：S0C0S3S1S21LBLALBCAP

分配觸發(fā)器：S0=Q0……，S3=Q3Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q1CQ2C

現(xiàn)態(tài)次態(tài)轉(zhuǎn)移條件MDS表：S0C0S3S1S21LBLALBCAPQ0Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q1CQ2C

現(xiàn)態(tài)次態(tài)轉(zhuǎn)移條件

電路實現(xiàn)：

次態(tài)方程：0123Q0Q2Q1LALB3.多路選擇器（MUX）型控制器數(shù)據(jù)選擇器：輸出F（n）

D觸發(fā)器D（n）；地址輸入（共用）

D觸發(fā)器(Q)確定：

數(shù)據(jù)端轉(zhuǎn)移條件適應(yīng)于狀態(tài)數(shù)較多，N個觸發(fā)器可構(gòu)成2n

個控制狀態(tài)。n個觸發(fā)器需n個數(shù)據(jù)選擇器給ASM圖的狀態(tài)框編碼：由ASM圖得控制信號表達(dá)式：控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表：數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)端：給ASM圖的狀態(tài)框編碼：2)由ASM圖得控制信號表達(dá)式：3)控制器的狀態(tài)真值表：4)數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)端：Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋10010X11X100011000100轉(zhuǎn)移條件2個四選一的選擇器A1A0＝Q1nQ0nMUX1－－D1MUX0－－D0MUX1（d0）＝X＋X＝1；MUX1（d1）＝0；MUX1（d2）＝0；MUX1（d3）＝0；Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋10010X11X010010001100轉(zhuǎn)移條件MUX0（d0）＝XMUX0（d1）＝0MUX0（d2）＝0MUX0（d3）＝0MUX1（0）＝1；MUX0（0）＝XMUX1（1）＝0；MUX0（1）＝0MUX1（2）＝0；NUX0（2）＝0MUX1（3）＝0；MUX0（3）＝00011Q1Q0Q1Q0CPS0C0S3S1S21LBLALBCAP1)給ASM圖的狀態(tài)框編碼(Q1Q0)：2)由ASM圖得控制信號表達(dá)式：3)控制器的狀態(tài)真值表：Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋10001011010111101C10C轉(zhuǎn)移條件000110114)數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)端：2個四選一的選擇器A1A0＝Q1nQ0nMux1（d0）＝0；Mux1（d1）＝1；Mux1（d2）＝1；Mux1（d3）＝C；Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋10001011010111101C10C轉(zhuǎn)移條件Mux0（d0）＝1Mux0（d1）＝0Mux0（d2）＝1Mux0（d3）＝C1)給ASM圖的狀態(tài)框編碼(Q1Q0)：2)由ASM圖得控制信號表達(dá)式：Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

１

０

X0111XYZ0101XY0101XYZ1010XW1000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件3)控制器的狀態(tài)真值表：Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

0

０

XW0111XYZ0101XY0101XYZ1010XW1000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

0

０

XW0110XW0101XY0101XYZ1010XW1000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

0

０

XW0110XW0111XY0101XYZ1010XW1000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

0

０

XW0110XW0111XY0110XY1010XW1000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100０

10１

0

０

XW0110XW0111XY0110XY10001000XW1011XW1100轉(zhuǎn)移條件Q1nQ0nQ1n＋1Q0n＋100