基于LD3320芯片的声电密码门设计 下载本文

四个状态。用箭头把S0到S4五个状态顺序连接,并标注对应的转换条件(X/Y),形成了状态转换主链图。在S3状态下,再输入1脉冲后,检测电路已检测到1101的序列脉冲,则电路输出Y为1,同时电路应转换到S4状态。

2.用映射比较法确定状态转换分支:上面所说的状态转换主链,是假设输入信号(用X表示)按照欲检测脉冲序列的组合顺序逐个输入,电路状态作相应的转换而组成的一条状态转换主链。但是在某一个状态下也可能输入的是另一个逻辑量,使得状态转换出现分支;此状态转换分支离开转换主链后,我们用映射比较法判定状态转换分支的转换方向。

例如,在主链中S2的状态下,输入一个X,即为1逻辑值,则已输入脉冲序列为111,将111与欲检测脉冲序列1101的前三位110作比较,不符;将111的后两位11与1101的前两位作比较,两者都是11,即映射比较结果,有两位相符(n=2),因此,该状态转移分支从S2状态出发,仍转回到S2状态。

再如,在S4状态下,输入脉冲为1,此时已输入脉冲序列是11011。将其后四位1011与欲检测脉冲序列1101全四位相比较,不符;将其后三位011与1101前三位相比较,不符;将其后两位11与1101的前两位作比较,两者均为11,相符合位为(n=2),则此状态转换分支应转回到S2状态。

当然,在S4状态下,亦可输入0脉冲,此时已输入脉冲为11010序列。将此脉冲序列的后四位、后三位、后两位及末位与1101脉冲序列的全四位、前三位、前两位及首位作对应比较,结果无相符合位(即n =0),则该分支应转回到S0状态。

依此类推,可以把离开状态转换主链的所有状态转换分支的转移方向全部确定,然后逐一标注到状态转换主链图中去,并注明相应的转换条件,便得到一幅完整的1101序列脉冲检测电路的状态转换图。如图5所示:

0/0 图5 1101序列脉冲检测电路状态转换图

(二)简化状态转换图

0/0 0/0 S0 1/0 S1 1/0 S2 1/0 0/0 S3 1/1 S4 0/0

1/0

比较一下图5中的S1和S4两个状态就会发现,两个状态是相互等效的。

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因为从S1状态出发的两条状态转换路径的转换条件(0/0, 1/0)及所到达的目标状态(S0,S2)与从S4出发的两条状态转换路径的转换条件(0/0,1/0)及所到达的目标状态(S0,S2)是对应一致的。既然S1与S4状态等效,则在状态转换图中就可以把S4合并到S1状态去,S4状态则删去,使状态转换图得到简化。在状态转换简图中,原从S4出发的两条状态转换路径被吸收,而从S3指向S4的一条状态转换路径,改向为S1。简化后的1101序列脉冲检测电路状态转换图如图6所示:

图6 1101序列脉冲检测电路状态转换简图

(三)列状态表

0/0 0/0 1/0 0/0 S0 1/0 S1 1/0 S2 0/0 S3 1/1 根据状态转换简图,可列出状态表,如表1所示。

表1 状态表

X S S0 S1 S2 S3 S0/0 S1/0 S0/0 S2/0 S3/0 S2/0 S0/0 S1/1 0 1 S/Y

(四)列状态编码表

因为1101序列脉冲检测电路的状态转换简图中只用S0到S3共四个状态,所以该检测电路可用两只JK触发器产生的两位二进制码来表示四个状态。其状态编码表,如表2所列。

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表2 状态编码表

(五)列编码后的状态表

S S0 S1 S2 S3 Q1 Q0 0 0 0 1 1 0 1 1 编码后的状态表如表3所列:

表3 编码后的状态表

S X Q1nQ0n 0 0 0 1 1 0 1 1 0 Q1n+1Q0n+1Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 Q1n+1Q0n+1Y 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1

(六)列J, K端激励表

根据JK触发器的特征方程及编码后的状态表,列出各触发器J, K端的激励表,如表4所列:

表4 触发器激励表

由表4知J、K的触发器状态转换的激励条件,如表5所示。

表5 JK触发器状态转换的激励条件

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(七)用卡洛图求Y及各J, K的逻辑函数式

图7 卡洛图

组合逻辑电路中用两输入与非门,并希望所用与非门最少,故由卡洛图(图7)简化得下列逻辑函数式:

J0?Q1X?Q1X?QXQ1X;K0?Q1X; J1?Q0X;K1?Q0;Y?Q1Q0X?Q1Q0X

本实验采用74LS76型双JK触发器,其引脚排列如图8所示,其真值表见表6。它采用主从型结构,是下降边沿触发的边沿触发器, 即在CP脉冲下降沿(“1→0”)触发翻转。触发器的次态取决于它的状态方程Qn?1?JQn?KQn,可见它具有臵1、臵0、保持和翻转四种功能。

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