CITSekvenční obvody

Díl VI

Téma: Sekvenční obvody Předmět: CIT Ročník: 2 Autor: Juránek Leoš Ing. Škola: SŠE Frenštát p.R. Počet: 25 snímků Verze: 9.2007

Číslicová technika

Vznik sekvenčního odvodu Definice sekvenčního obvodu Kombinační obvod, Mealyho a Moorův automat Modelový příklad

Obsah „Sekvenční obvody“

Pojmy k zapamatování Vznik sekvenčního obvodu, zpětná vazba, kombinační obvod, Mealyho a Moorův automat. Popis sekvenčního obvodu, časový diagram, diagram přechodu, vývojová tabulka.

4NEXT: ZAČÁTEK KAPITOLY

Nová kapitola

Sekvenčníobvody

5NEXT: VZNIK SEKVENČNÍHO OBVODU

Vznik sekvenčního obvoduFunkce obvodu se zpětnou vazbou

NANDA B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0

6NEXT: POSTUP SLEDOVÁNÍ

Funkce obvodu se zpětnou vazbou

Vstupy R S budeme postupně měnit a budeme sledovat hodnotu na výstupu Q

R S Q Funkce1 10 11 11 01 1

7NEXT: R=1,S=1;…

Q=1, překlopení

Funkce obvodu se zpětnou vazbou

Zapnutí R=1,S=1

H1 1,1 Q=0H2 1,0 1

Reset R=0,S=1

H1 0,1 Q=1H2 1,1 0H1 0,0 Q=1 (zpětná vazba)

Q=0

8NEXT: NEXT: R=1,S=1;…

Q=0, překlopení

Funkce obvodu se zpětnou vazbou

Pamatuj R=1,S=1

H1 1,0 Q=1H2 1,1 0

Set R=1,S=0

H1 1,0 1H2 0,1 1H1 1,1 Q=0H2 0,0 1

Q=1, pamatuj

9NEXT: ZÁVĚR

Funkce obvodu se zpětnou vazbou

Pamatuj R=1,S=1

H1 1,1 Q=0H2 1,0 1

Q=0, pamatuj

R S Q Funkce1 1 00 1 1 reset1 1 1 hold1 0 0 set1 1 0 hold

10NEXT: LOGICKÝ OBVOD JAKO PAMĚŤ

Logický obvod jako paměť

Aby logický obvod pracoval jako paměť, musí logická veličina projít přes sudý počet invertorů.

Klopný obvod, který vznikne touto zpětnou vazbou má dva stabilní stavy.

11NEXT: DEFINICE SEKVENČNÍHO OBVODU

Definice sekvenčního obvoduPodle závislost výstupu na vstupu se dělí obvody na

Kombinační obvod Mooreův automat (čti Můrův) Mealyho automat (čti Mílyho)

12NEXT: KOMBINAČNÍ OBVOD

Kombinační obvod

13NEXT: KOMBINAČNÍ OBVOD

Výstupní funkce O závisí

pouze na současném stavu vstupních proměnných I.

)I(fO tt

Kombinační obvod

14NEXT: MOORŮV AUTOMAT

Moorův automat

15NEXT: MOORŮV AUTOMAT

)S,I(fS)S(fO

ttt

tt

11

Výstupní funkce O závisí na hodnotě paměti S.

Hodnota paměti S závisí na minulé hodnotě paměti S a minulé

hodnotě vstupu I .

Moorův automat

16NEXT: MEALYHO AUTOMAT

Mealyho automat

17NEXT: MEALYHO AUTOMAT

Výstupní funkce O závisí na hodnotě vstupu I a hodnotě paměti S.

Hodnota paměti S závisí na minulé hodnotě paměti S a hodnotě vstupu I .

)S,I(fS)S,I(fOttt

ttt

11

Mealyho automat

18NEXT: SROVNÁNÍ

Srovnání

19NEXT: METODY POPISU

Metody popisu sekvenčního obvodu

Časový diagram

Diagram přechodů

Vývojová tabulka

20NEXT: MODELOVÝ PŘÍKLAD

Analyzujme sekvenční obvod, který vyhodnocuje pořadí vstupů.

Modelový příklad

21NEXT: POPIS FUNKCE

Bude-li na vstupu X1 log1 dřív než na vstupu X2,bude na výstupu Y1=1 a Y2=0.

Bude–li na vstupu X2 log1 dřív než na vstupu X1,bude na výstupu Y1=0 a Y2=1.

Bude-li na vstupu X2 a současně bude-li na vstupu X1 log 0,bude na výstupu Y1=0 a Y2=0.

Modelový příklad

22NEXT: ČASOVÝ DIAGRAM

Časový diagram

Y2 Y1 Stav

0 0 Q10 1 Q21 0 Q31 1 Q4

Q100

Q100

Q100

Q100

Q100

Q201

Q201

Q310

Q310

Modelový příklad

23NEXT: ČASOVÝ DIAGRAM VE TVARU TABULKY

Modelový příklad

X2X1 00 01 11 10 00 01 11 01 00 10 11 01 00 10 11 10 00Y2Y1 00 01 01 01 00 01 01 01 00 10 10 10 00 10 10 10 00

Q1 Q2 Q2 Q2 Q1 Q2 Q2 Q2 Q1 Q3 Q3 Q3 Q1 Q3 Q3 Q3 Q1

24NEXT: DIAGRAM PŘECHODŮ

Časový diagram ve tvaru tabulky

Diagram přechodů

Q1

Q2

Q3

Q4

0001

00

10

01,10,11

01,10,11

Y2 Y1 Stav

0 0 Q10 1 Q21 0 Q31 1 Q4

Modelový příklad

00,11

25NEXT: VÝVOJOVÁ TABULKA

Vývojová tabulka

QtY2,Y1

Qt+1(X2,X1)

00 01 10 11

Q100 Q1

Q2 Q3

Q201

Q1Q2 Q2

Q310

Q1Q3 Q3

Modelový příklad

26NEXT: GENEROVÁNÍ VÝSTUPNÍ POSLOUPNOSTI

Modelový příklad

27NEXT: ZÁKLADNÍ TYPY SEKVENČNÍCH OBVODŮ

Generování výstupní posloupnosti

Vytvořte výstupní posloupnost na základě posloupnosti hodnot na vstupu. Použijeme stejný diagram přechodů. Překreslete posloupnost do časového diagramu.

X2X1 00 01 01 11 10 00 10 10 10 00 01 11 01 00 10 10 00Y2Y1

Základní typy sekvenčních obvodů

Klopné obvody

Posuvné registry

Čítače

Paměti

28NEXT: KONEC

Konec