對於序列信號100111, 選擇三位: 100->001->011->111->111->110->100->...... 有重複狀態出現, 不能作爲設計方案.
對於序列信號100111, 選擇四位: 1001->0011->0111->1111->1110->1100->1001->...... 無重複狀態出現, 以此作爲設計方案.
由上面的分析, 得到狀態順序表.
狀態順序表 | |||||
CLK順序 | Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | D0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
5 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
6 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
由上述狀態順序表可知, 所需的序列信號可由Q3端輸出.
※爲了使電路具備自啓動功能, 應該這樣考慮無效狀態的次態(這一步十分重要).
Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q0* | Q1* | Q2* | Q3* | D0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
根據上面的分析, 像下圖示對74151進行接線(注意Q3Q2Q1Q0和Q0Q1Q2Q3轉換)(用2片74151進行級聯, 組成16選1數據選擇器, 在實現4變量邏輯函數時十分方便).
如此考慮後, 繪製電路的狀態圖.
在此補充說明一下, 我們以之前類似的設計爲參考標杆, 所以使用74LS194的右移移位功能(S1S0=01), 且使SR(右移串行輸入)=D0(原先使用D觸發器實現同步右移移位寄存器後再進行改進實現序列信號發生器, 此處的SR對應原先設計中的D0).
由上面的分析, 繪製電路的原理圖.
從本例的設計中, 我們可以看出, 要實現某一具體功能, 可從之前設計過的且相似的案例改造而來: 重要的是提煉出設計核心思想, 在此基礎上稍加修改, 便可實現一個全新的設計. 本例的設計思路就是受"用D觸發器設計同步4位移位寄存器, 在此基礎上加以修改, 實現某種序列信號發生器"設計思路的啓發.