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移位寄存器的应用场景举例

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:图11-52数字延迟线2.产生序列脉冲n位的移位寄存器连接成循环右移模式,如图11-53,并行输入序列代码数据后,该序列就在移位寄存器中循环移位,产生一系列脉冲。图11-55三位二进制数乘法电路图11-56除法器状态分配。

移位寄存器的应用场景举例

1.数字延迟线

n位的移位寄存器连接成右移串行输入模式,先在右移串行输入端加一个高电平脉冲,CP上升沿到达后,将高电平存入n位中的最高位,然后,经过(n-1)个CP周期,该高电平出现在输出Q0,实现了延迟的目的,见图11-52。

图11-52 数字延迟线

2.产生序列脉冲

n位的移位寄存器连接成循环右移模式,如图11-53,并行输入序列代码数据后,该序列就在移位寄存器中循环移位,产生一系列脉冲。如以4位为例子,并行存入0110序列代码后,序列脉冲波形如图11-54所示。

图11-53 脉冲发生

图11-54 时序图

3.构成乘法器电路

乘法器的符号位用两个乘数的符号位异或实现,所以,乘法用原码运算最方便。下面求乘法运算时的算法。令被乘数为:A =ASAn-1An-2…A1 A0,乘数为:B =BSBn-1Bn-2…B1 B0

两数值部分相乘有:

式中的20,21,…2m-1分别表示不移位、左移一位、二位、…、m-1位。这表明,乘积的数值等于被乘数左移和相加两部分操作完成。

2个三位二进制数乘法电路见图11-55。(www.xing528.com)

4.构成除法器(图11-56)

时序逻辑电路的设计方法:

在前面用触发器设计计数器时,只要知道电路的状态转换图,在选定触发器型号后,就可以设计出电路来,因此,画出原始的状态转换图是关键。所以,一般时序电路设计步骤如下:

(1)进行逻辑抽象,得出待设计电路的状态转换图或状态转换表。由题意确定输入/输出变量及电路所需要的状态数。将状态编号后,按题意画出状态转换图。

(2)状态化简。电路的状态转换数目越少时,设计出来的电路也越简。如果两个状态在输入相同,输出也相同时,称这两个状态等价,这两个状态可以合并成为一个状态,状态化简后,使状态转换图最简。

图11-55 三位二进制数乘法电路

图11-56 除法器

(3)状态分配(状态编码)。由状态转换图中的状态数,确定所需要的触发器个数n,若状态数为M,则触发器个数为:2n-1<M ≤2n ,n个触发器可以有2n个状态,当状态分配(状态编码)方案不合理时,设计出来的电路会复杂得多。通常,状态分配以自然二进制规律进行分配。然后,画出编码后的状态转换图。

(4)选定触发器的型号,列出现—次态状态转换、激励要求和电路输出状态关系表,求出驱动方程、输出方程,画出电路图。(这一步和计数器设计时相同。)

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