第七章數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

7.4數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

控制器實(shí)現(xiàn)主講人：黃麗亞控制器的實(shí)現(xiàn)（1）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 該控制器有4個(gè)狀態(tài)T0、T1、T2、T3，所以必須選用2個(gè)DFF觸發(fā)器Q1Q0，設(shè)編碼分別為00，01，10，11（標(biāo)注在ASM圖上）。有3個(gè)輸入:V0(Start)、V1、V2,有4個(gè)輸出：INI、ADD、SHIFT和ASSIGN。INIStartV1SHIFT1000T0T1T211001100ADDV2圖7.4.3乘法器的ASM圖Q1=1CNT=3ASSIGNT311V0V1V2/INIADDSHIFTASSIGNT0T20φ

φ/1000T11φ

φ/1000φ0

φ/0000φ1φ/0100φφ0/0010φφ1/0010T3φφφ/0001INIStartV1SHIFT1000T0T1T211001100ADDV2圖7.4.3乘法器的ASM圖Q1=1CNT=3ASSIGNT311現(xiàn)態(tài)輸入次態(tài)輸出Q1Q0V0V1V2Q1Q0T0000??00INI001??01T101?0?1001?1?10ADD10??001SHIFT10??11111???00ASSIN現(xiàn)態(tài)輸入次態(tài)輸出Q1Q0V0V1V2Q1Q0T0T1T2T3V0V2V3/INIADDSHIFTASSIGNT0T20φ

φ/1000T11φ

φ/1000φ0

φ/0000φ1φ/0100φφ0/0010φφ1/0010T3φφφ/0001現(xiàn)態(tài)輸入次態(tài)輸出Q1Q0V0V1V2Q1Q0T0000??00INI001??01T101?0?1001?1?10ADDT210??001SHIFT10??111T311???00ASSIGN乘法器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移、輸出表(a)D1(b)D00V2110010Q1Q0010V01010Q1Q01010Q1Q0D1=

Q1Q0+Q1Q0V2

D0=

Q1

Q0V0+Q1Q0現(xiàn)態(tài)輸入次態(tài)輸出Q1Q0V0V1V2Q1Q0T0000??00INI001??01T101?0?1001?1?10ADDT210??001SHIFT10??111T311???00ASSIGN乘法器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移、輸出表D1=

Q1Q0+Q1Q0V2

D0=

Q1

Q0V0+Q1Q0(2)用MSI電路設(shè)計(jì)利用數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器的控制邏輯框圖數(shù)據(jù)選擇器寄存器譯碼器XDQT門電路C0V2110010Q1Q00110V0010Q1Q0(3)用每態(tài)一個(gè)觸發(fā)器的方法（用SSI)控制器有多少狀態(tài)就有多少觸發(fā)器，每一個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)觸發(fā)器，觸發(fā)器出1表示進(jìn)入該狀態(tài)，相當(dāng)于4個(gè)狀態(tài)分別編碼為1000，0100，0010,0001。

優(yōu)點(diǎn)：a、無(wú)須分配狀態(tài)。b、控制器的邏輯圖易于讀懂，調(diào)試維護(hù)方便，只要根據(jù)哪個(gè)觸發(fā)器輸出1，就知道進(jìn)入哪個(gè)狀態(tài)。c、不用列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，直接根據(jù)ASM圖求得觸發(fā)器的激勵(lì)函數(shù)；

D0=T0V0+T3

D1=T0V0+T2V2；D2=T1V1+T1V1=T1INI=T0ADD=T1V1SHIFT=T2D3=T2V2ASSIGN=T3INIStartV1SHIFT1000T0T1T211ADDV2圖7.4.3乘法器的ASM圖Q1=1CNT=3ASSIGNT3D0=T0V0