试用74LS194加74151设计一个从Q0端输出100111序列信号的序列信号发生器. 要求电路能自启动, 且越简单越好

快来打我* 2023-06-25 10:27 13阅读 0赞

本例的设计可以参考"试用74LS194加74151设计一个从Q3端输出100111序列信号的序列信号发生器"的设计过程.

在博文《试用74LS194加74151设计一个从Q0端输出100111序列信号的序列信号发生器》中, 我们第一步确定了1001->0011->0111->1111->1110->1100->1001->......的状态循环序列, 并从Q3端获得了100111序列信号. 此处要求在Q0端获得100111序列信号.

对于状态循环序列"1001->0011->0111->1111->1110->1100->1001->....."而言, 其变量对应关系为Q3Q2Q1Q0, 这里不妨将其改为Q0Q1Q2Q3. 如此一来, 得到状态顺序表.

<table style="width:387px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="6" style="text-align:center;vertical-align:bottom;width:288pt;">状态顺序表</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">CLK顺序</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q3</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q2</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">SL</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">2</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">3</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">4</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">5</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">6</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

题目中明确要求电路具备自启动功能, 则须将全部状态列出, 并为每个状态选择合适的次态. 值得一提的是, 在为无效状态选择次态时, 首先要按照"左移移位(相对于Q0Q1Q2Q3)"的思路进行选择. 在按照"左移移位"的思路进行筛选后, 最好将无效状态的次态选择为任一有效状态: 若实在无法构成有效状态, 则不能使电路中存在无效状态的闭环. 按照上述思路进行筛选后, 再绘制电路状态图进行检查.

(状态图略)按照上述状态表进行设计, 电路已具备自启动功能.

按照SL与Q3Q2Q1Q0的对应关系, 用2片74151级联以实现其逻辑表达式.

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对于74LS194来说, 本例中应选择其"数据左移(以Q0Q1Q2Q3为参考方向)"的功能, 则S1S0=10.

根据上面的分析, 绘制电路的原理图.

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