Synchrone Sequential Circuit Design

July 3

Un circuit synchrone est un circuit électrique dans lequel un des commutateurs «signal d'horloge" entre deux états différents, généralement appelés «haut» et «faible», la synchronisation des actions des différentes parties du circuit. Ceci est en contraste avec un circuit asynchrone, dans lequel les composants séparés fonctionnent de façon autonome. La conception d'un circuit synchrone se déplace à travers plusieurs étapes de la conception à l'achèvement.

Spécification verbale

Tout d'abord, une description verbale est établi, décrivant le problème à résoudre et comment le circuit résoudre. Ceci est utilisé pour créer un "diagramme d'état», qui présente les états du circuit connecté par les transitions entre eux, à chaque état étant une période du circuit d'horloge différent. Ces états sont basés sur le système binaire de zéros et des uns, et la réponse de chaque état de recevoir une certaine entrée binaire - qui peut être attendre encore entrée ou à la sortie des données binaires lui-même.

Table État

Le diagramme d'état est ensuite traduit en table d'état, ce qui est une représentation plus formelle en grande partie les mêmes informations, l'affichage de tous les états différents, les entrées et sorties que le circuit emploiera. Le tableau est utilisé pour calculer le nombre de «flip-flops" les besoins de circuit - un bascules étant une partie du circuit qui peut être dans l'un des deux états, et donc est capable de stocker des données binaires.

Conversion des Etats de Binary

Jusqu'à ce point dans le processus de conception, les états du circuit ont été donné des noms de référence pratiques, tels que "Etat 1" et "État 2." Cela rend les tables plus facile à établir, mais finalement ces états doit être transformé en codes binaires. L'ensemble de la table d'état est transformé en un équivalent binaire. en règle générale, un état sera étiqueté selon les données stockées dans les bascules à une période d'horloge donnée.

Excitation Table et diagramme logique

Une table d'excitation est tiré, qui mappe les transitions identifiées sur la table d'état avec les tables d'excitation pour le type de bascules que le circuit va utiliser. Le tableau d'excitation est alors simplifié pour les deux entrées et sorties, en utilisant Carte Karnaugh d'une manière similaire à celle utilisée pour les tables de vérité dans les circuits combinatoires purs. Le tableau qui en résulte est alors dans un format qui peut être converti en le principal schéma logique du circuit.