8421碼檢測電路的設(shè)計方案 - 全文

1、求原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

設(shè)電路輸入為X，電路輸出為F，當(dāng)輸入為非法碼時輸出為1，否則輸出為0。假設(shè)起始狀態(tài)S0，從該狀態(tài)開始根據(jù)輸入是0還是1，將分別轉(zhuǎn)換到兩個不同的狀態(tài)S1和S2，從S1和S2接收第二個碼元，又根據(jù)是0還是1又各自轉(zhuǎn)換到兩個不同的新狀態(tài)。然后再接收第三、第四碼元。在接收第四個碼元后，根據(jù)所接收的代碼是否是非法碼而確定其輸出是否是1，并回到初始狀態(tài)S0，準(zhǔn)備接受新的一組碼組。于是可以得到下面的原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：

2、狀態(tài)化簡

如果兩個狀態(tài)，在相同的X輸入下，其下一個狀態(tài)與輸出F均相同，那么就可以將這樣的兩個狀態(tài)合并。通過這樣的方法就可以實現(xiàn)狀態(tài)的化簡。

3、分配方案

即A=000、B=010、C=011、D=001、E=101、F=100

4、由狀態(tài)轉(zhuǎn)換表可得次態(tài)圖

5、由次態(tài)圖求各觸發(fā)器的狀態(tài)方程和驅(qū)動方程

綜上，可以得到：

最終，使用proteus獲得其邏輯圖如下：

模擬之后的波形如下（自上到下依次為CP、F’、Qc）：

實驗步驟

1、靜態(tài)測試：

測試時注意：

（1）每次測試試都應(yīng)該從初始狀態(tài)開始即從A狀態(tài)開始。

（2）碼組的輸入從低位開始如檢測1011則輸入順序為1101。

（3）每輸入一個碼元即將X所連接的模擬開關(guān)放置相應(yīng)的狀態(tài)。再輸入一個脈沖。故檢測一組碼元要四個脈沖。

（4）觀察檢測電路輸出狀態(tài)是否是按狀態(tài)轉(zhuǎn)換表變化。

在實際實驗中，通過連接電路，逐一驗證了該設(shè)計電路的正確性。

2、動態(tài)檢測：

將74LS197的Qc與X相連接，時鐘脈沖由CPA輸入，QA連接CPB，由QA，QB，QC，和QD輸出十六進(jìn)制計數(shù)器。觀察CP、F’和QC波形。

實驗獲得的波形如下圖所示（D8，D9，D10分別為CP、F’、Qc）：