Embed Size (px)
DESCRIPTION
مدارهای منطقی فصل هفتم _ ثبات ها و شیفت رجیستر. تدریس مدارهای منطقی برای اطلاعات بیشتر تماس بگیرید تاو شماره تماس: 09125773990 09371410986 پست الکترونیک : [email protected]. فصل 7. ثبات ها و شیفت رجیستر. فهرست مطالب. طرح بلوک دیاگرامی ثبات طرح ساده یک ثبات با فیلیپ فلاپ D - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
مدارهای منطقیفصل هفتم _ ثبات ها و شیفت رجیستر
تدریس مدارهای منطقیبرای اطالعات بیشتر تماس بگیرید
تاو09125773990شماره تماس:
09371410986 : پست الکترونیک
09371410986 _ 09125773990تدریس خصوصی مدارهای منطقی
7فصل ثبات ها و شیفت
رجیستر
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
فهرست مطالبطرح بلوک دیاگرامی ثباتطرح ساده یک ثبات با فیلیپ فالپ Dطرح یک ثبات با فیلیپ فالپ Jk به پایه Loadطرح یک ثبات با پایه Load وClearشیفت رجیستربا فیلیپ فالپ D شیفت رجیستربا فیلیپ فالپJKشمارنده
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
طرح بلوک دیاگرامی ثبات
...{input ... }output
Increment
LoadClear
Clk
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
D طرح ساده یک ثبات با فیلیپ فالپ
Clk
Input
Output
DDD D
QQQQ Q’Q’Q’Q’
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Clk
Q’Q
K
K
K
K
J
J
J
J
Q
Q
QQ’
Q’
Q’
I3
I1
I2
I0
Output
Load1
1
1
1
1
I0
I0’
I1’
I1
I2’
I2
I3
I3’
1
11
1
Load پایه طرح یک ثبات با JK وفیلیپ فالپ
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Clk
Q’Q
K
K
K
K
J
J
J
J
Q
Q
QQ’
Q’
Q’
I3
I1
I2
I0
Output
Load0
0
0
0
0
00
0
0
00
0 0
0
0
0
0
Load و پایه JK طرح یک ثبات بافیلیپ فالپ
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Clear و Load طرح یک ثبات با پایه
Clk
Q’Q
K
K
K
K
J
J
J
J
Q
Q
QQ’
Q’
Q’
I3
I1
I2
I0
Output
Load Clear
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
تمرین: ثباتی طراحی کنید پایه سومی به نام
Increment.داشته باشد
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Dشیفت رجیستربا فیلیپ فالپ
DQQ’
DQQ’
DQQ’
DQQ’
Input
Output
Clk
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Clk
Q’Q
K
K
K
K
J
J
J
J
Q
Q
QQ’
Q’
Q’
Input
Output
Shift
JKشیفت رجیستربا فیلیپ فالپ
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
شمارنده سنکرون)هنگام(:در این نوع تمام واحدهای ترتیبی مداربا
کار می کنند.Clkیک آسنکرون)ناهمگام(:در این نوع هر واحدClk.مجزایی دارد
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
منظم باال شمار پائین شمار
نامنظم
شمارنده
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
بیتی3شمارنده Q2 Q1 Q0
0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1
0 بیت
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Q2 Q1 Q0
0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1
1 بیت
بیتی )ادامه(3شمارنده
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Q2 Q1 Q0
0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1
2 بیت
بیتی )ادامه(3شمارنده
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
بیتی سنکرون3مدار یک شمارنده
J
J
J
K
K
K
Q
Q
Q
Q’
Q’
Q’
1
Clk منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
S0
S3
S2 S1
X=1/Z=1
X=0/Z=1
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=1/Z=0
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=0/Z=0
مثالی از یک ماشین میلی:
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
S0
S3
S2 S1
X=1/Z=1
X=0/Z=1
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=1/Z=0
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=0/Z=0Next State Output Present
State X=0 X=1 X=0 X=1 S0 S0 S1 0 1 S1 S2 S3
مثالی از یک ماشین میلی:
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
S0
S3
S2 S1
X=1/Z=1
X=0/Z=1
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=1/Z=0
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=0/Z=0Next State Output Present
State X=0 X=1 X=0 X=1 S0 S0 S1 0 1 S1 S1 S2 1 1 S2 S3
مثالی از یک ماشین میلی:
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
S0
S3
S2 S1
X=1/Z=1
X=0/Z=1
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=1/Z=0
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=0/Z=0Next State Output Present
State X=0 X=1 X=0 X=1 S0 S0 S1 0 1 S1 S1 S2 1 1 S2 S2 S0 0 1 S3
مثالی از یک ماشین میلی:
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
S0
S3
S2 S1
X=1/Z=1
X=0/Z=1
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=1/Z=0
X=1/Z=1
X=0/Z=0
X=0/Z=0Next State Output Present
State X=0 X=1 X=0 X=1 S0 S0 S1 0 1 S1 S1 S2 1 1 S2 S2 S0 0 1 S3 S3 S1 0 1
مثالی از یک ماشین میلی:
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
CK
D1
CombinatorialCircuit
X1X2
Xm
Z1Z2
ZnQ1
+
Q2+
QK+
Q1Q1
Q2
Q3
••••••
CK
D2
CK
DK
Q2
QK
Clock
:مدل عمومی ماشین میلی
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
X = 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0Z = 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0
A More Complex Sequence Detector
Design a sequence detector whose output Z is oneif the input sequence is 010 or 1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
1/0
S(01)
0/0
S(010)0/1
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
1/0
S(01)
0/0
S(010)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
1/0
S(01)
0/0
S(010)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
0/?
?
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)
0/0
S(010)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
1/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
Target Sequences:010
1001
0/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
Target Sequences:010
1001
1/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
Target Sequences:010
1001
0/?
?
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
Target Sequences:010
1001
0/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
0/0
Target Sequences:010
1001
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
0/0
Target Sequences:010
1001
1/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
0/0
Target Sequences:010
1001
1/0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0
0/0
Target Sequences:010
1001
1/0
1/??
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0 1/0
0/0
Target Sequences:010
1001
1/0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
S(-)
S(0)
0/01/0
S(01)1/0
1/1
0/0
S(10)0/1
S(1)
1/0
0/0
S(100)
0/0 1/0
0/0
Target Sequences:010
1001 Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 S)-( S)0( S)1( 0 0 S)0( S)0( S)01( 0 0 S)1( S)10( S)1( 0 0 S)01( S)10( S)1( 1 0 S)10( S)100( S)01( 0 0 S)100( S)0( S)01( 0 1
1/0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 S)-( S)0( S)1( 0 0 S)0( S)0( S)01( 0 0 S)1( S)10( S)1( 0 0 S)01( S)10( S)1( 1 0 S)10( S)100( S)01( 0 0 S)100( S)0( S)01( 0 1
State Code Q2Q1Q0
S)-( 000 S)0( 001 S)1( 010 S)01( 011 S)10( 100 S)100( 101
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 000 S)0( S)1( 0 0 S)0( S)0( S)01( 0 0 S)1( S)10( S)1( 0 0 S)01( S)10( S)1( 1 0 S)10( S)100( S)01( 0 0 S)100( S)0( S)01( 0 1
State Code Q2Q1Q0
S)-( 000 S)0( 001 S)1( 010 S)01( 011 S)10( 100 S)100( 101
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 000 001 S)1( 0 0 001 001 S)01( 0 0 S)1( S)10( S)1( 0 0 S)01( S)10( S)1( 1 0 S)10( S)100( S)01( 0 0 S)100( 001 S)01( 0 1
State Code Q2Q1Q0
S)-( 000 S)0( 001 S)1( 010 S)01( 011 S)10( 100 S)100( 101
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 000 001 010 0 0 001 001 S)01( 0 0 010 S)10( 010 0 0
S)01( S)10( 010 1 0 S)10( S)100( S)01( 0 0 S)100( 001 S)01( 0 1
State Code Q2Q1Q0
S)-( 000 S)0( 001 S)1( 010 S)01( 011 S)10( 100 S)100( 101
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State X=0 X=1 X=0 X=1 000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 S)10( 010 0 0 011 S)10( 010 1 0
S)10( S)100( 011 0 0 S)100( 001 011 0 1
State Code Q2Q1Q0
S)-( 000 S)0( 001 S)1( 010 S)01( 011 S)10( 100 S)100( 101
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
X
Q1
Q2
Q0
Which Karnaugh map cells are don’t cares?
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
D2 =
1
1
1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
1
1
1
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
D1 =
1 1
1 1
1
1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
1 1
1 1
1X
X
X
X 1
Q1
Q2
Q0
D1 = X
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
D0 =
1
1
1
1
1
1
1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
1
1
1
1
1
1X
X
X
X 1
Q1
Q2
Q0
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
X
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
Z =
1
1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence Detector
Z = Q1Q0X’ + Q2Q0X
X
1
1X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence DetectorDesign Verification
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1 110 ??? ??? ? ? 111 ??? ??? ? ?
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’ D1 = X
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
Z = Q1Q0X’ + Q2Q0X
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence DetectorDesign VerificationNext State Output Present
State Q2Q1Q0
X=0 Q2
+Q1+Q0
+ X=1
Q2+Q1
+Q0+
X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1 110 1?? 0?? ? ? 111 1?? 0?? ? ?
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’ D1 = X
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
X = Q1Q0X’ + Q2Q0X
X
1
1
1
X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence DetectorDesign VerificationNext State Output Present
State Q2Q1Q0
X=0 Q2
+Q1+Q0
+ X=1
Q2+Q1
+Q0+
X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1 110 10? 01? ? ? 111 10? 01? ? ?
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’ D1 = X
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
X = Q1Q0X’ + Q2Q0X
X
1 1
1 1
1X
X
X
X 1
Q1
Q2
Q0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence DetectorDesign VerificationNext State Output Present
State Q2Q1Q0
X=0 Q2
+Q1+Q0
+ X=1
Q2+Q1
+Q0+
X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1 110 101 011 ? ? 111 101 011 ? ?
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’ D1 = X
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
X = Q1Q0X’ + Q2Q0X
X
1
1
1
1
1
1X
X
X
X 1
Q1
Q2
Q0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
Mealy Sequence DetectorDesign Verification
Next State Output Present State
Q2Q1Q0 X=0
Q2+Q1
+Q0+
X=1 Q2
+Q1+Q0
+ X=0 X=1
000 001 010 0 0 001 001 011 0 0 010 100 010 0 0 011 100 010 1 0 100 101 011 0 0 101 001 011 0 1 110 101 011 0 0 111 101 011 1 1
D2 = Q1X’ + Q2Q0’X’ D1 = X
D0 = Q2 + Q1’X’ + Q1’Q0
X = Q1Q0X’ + Q2Q0X
X
1
1X
X
X
X
Q1
Q2
Q0
منطقی مدارهای خصوصی تدریس09125773990 _ 09371410986
