序列信发生器
序列信号发生器,之d触发器异步复位和异步置位
序列信号发生器,之d触发器异步复位和异步置位
在序列信号发生器中，D触发器是一种常用的元件。
它可以在时钟的控制下接受一个输入信号D，并将其延迟一个时钟周期后输出到Q端。
D触发器可以通过异步复位（Asynchronous Reset）和异步置
位（Asynchronous Set）来控制其输出。
异步复位指的是在不考虑时钟的情况下，通过一个特定的输入信号将D触发器的输出强制置为特定的状态，通常是低电平。
这个输入信号可以是一个单独的复位信号，当复位信号为高电平时，D触发器的输出被复位为低电平。
异步复位是一种强制复位的方法，它不受时钟控制。
当复位信号为低电平时，D触发器的输出会恢复到正常的工作状态。
异步置位指的是在不考虑时钟的情况下，通过一个特定的输入信号将D触发器的输出强制置为特定的状态，通常是高电平。
这个输入信号可以是一个单独的置位信号，当置位信号为高电平时，D触发器的输出被置位为高电平。
异步置位是一种强制置位的方法，它不受时钟控制。
当置位信号为低电平时，D触发器的输出会恢复到正常的工作状态。
异步复位和异步置位可以通过控制相关的输入信号来实现序列信号发生器的复位和置位功能，从而调整其输出序列或重置其状态。
EDA技术与Verilog_HDL(潘松)第6章习题答案
6-1 在Verilog设计中，给时序电路清零（复位）有两种不同方法，它们是什么，如何实现？答：同步清零、异步清零，在过程语句敏感信号表中的逻辑表述posedge CLK用于指明正向跳变，或negedge用于指明负向跳变实现6-2 哪一种复位方法必须将复位信号放在敏感信号表中？给出这两种电路的Verilog 描述。
答：异步复位必须将复位信号放在敏感信号表中。
同步清零：always @(posedge CLK) //CLK上升沿启动Q<=D; //当CLK有升沿时D被锁入Q异步清零：always @(posedge CLK or negedge RST) begin //块开始if(!RST)Q<=0; //如果RST=0条件成立，Q被清0else if(EN) Q<=D;//在CLK上升沿处，EN=1，则执行赋值语句end//块结束6-3 用不同循环语句分别设计一个逻辑电路模块，用以统计一8位二进制数中含1的数量。
module Statistics8(sum,A); output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[3:0] sum;integer i;always @(A)beginsum=0;for(i=0;i<=8;i=i+1) //for 语句if(A[i]) sum=sum+1;else sum=sum;endendmodule module Statistics8(sum,A); parameter S=4;output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[3:0] sum;reg[2*S:1]TA;integer i;always @(A)beginTA=A; sum=0;repeat(2*S)beginif(TA[1])sum=sum+1;TA=TA>>1;endendendmodulerepeat循环语句for循环语句module Statistics8(sum,A);parameter S=8;output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[S:1] AT;reg[3:0] sum;reg[S:0] CT;always @(A) beginAT={{S{1'b0}},A}; sum=0; CT=S;while(CT>0) beginif(AT[1])sum=sum+1;else sum=sum;begin CT= CT-1; AT=AT>>1; end end endendmodule6-3 用不同循环语句分别设计一个逻辑电路模块，用以统计一8位二进制数中含1的数量。
反馈移位型序列信号发生器的设计实验报告
反馈移位型序列信号发生器的设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建反馈移位型序列信号发生器的电路，实现对特定频率的信号进行发生和输出。
同时，借助实验过程中的观测和分析，深入研究反馈移位型序列信号发生器的工作原理和特性。
二、实验原理反馈移位型序列信号发生器的核心原理是利用反馈电路实现信号的周期性变化。
具体来说，电路中包括一定数量的延时器和异或门，每经过一个延时器，信号就会向后移动一个时刻。
同时，异或门则负责将当前信号和之前的信号进行异或运算，实现信号的周期性变化。
通过不断调整延时器的数量和时间，可以实现对特定频率的信号进行发生和输出。
三、实验步骤1.搭建反馈移位型序列信号发生器电路。
2.将正弦波信号输入到反馈移位型序列信号发生器电路中。
3.通过示波器观测反馈移位型序列信号发生器输出的信号，并记录其频率和幅度。
4.根据观测结果，调整延时器数量和时间，实现对特定频率的信号进行发生和输出。
5.重复步骤3和4，直至输出信号符合实验要求。
四、实验结果与分析通过反馈移位型序列信号发生器的电路搭建和实验操作，我们成功实现了对特定频率的信号进行发生和输出。
其中，延时器数量和时间的调整是关键步骤之一。
在实验过程中，我们发现增加延时器数量可以使输出信号的频率更低，而增加延时器时间则会让输出信号的频率更高。
我们还观测到了反馈移位型序列信号发生器的输出信号具有周期性，并且幅度随着时间的增加而逐渐降低。
这是由于信号在电路中传播时，经过多次异或运算后逐渐衰减所导致的。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了反馈移位型序列信号发生器的工作原理和特性，并成功实现了对特定频率的信号进行发生和输出。
在实验过程中，我们需要注意调整延时器数量和时间，以实现对输出信号频率的控制。
此外，我们还应该注意观测输出信号的周期性和幅度变化，以深入了解电路的工作特性。
本次实验为我们深入了解反馈移位型序列信号发生器的原理和特性提供了重要的实践机会，也为我们今后的学习和研究奠定了基础。
设计序列信号发生器
数码电子学实验设计序列信号发生器报告人：XXX一．具体要求要求用D触发器和门电路设计一个产生1101001序列（序列左边先输出）的序列发生器。
二．实验目的1.熟悉原理图输出法；2.了解可编程器件的实际应用。
三．实验准备1.详解D 触发器 ①电路组成为了避免同步RS 触发器同时出现R 和S 都为1的情况，可在R 和S 之间接入非门G1，如图1所示，这种单输入的触发器称为D 触发器。
图2为其逻辑符号。
D 为信号输入端。
图1：D 触发器逻辑图 图2：D 触发器逻辑符号②逻辑功能在CP=0时，G2，G3被封锁，都输出1，触发器保持原状态不变，不受D 端输入信号的控制。
在CP=1时，G2，G3解除封锁，可接收D 端输入的信号。
如1=D 时，0=D ，触发器翻到1状态，即Q n+1=1,如0=D 时，1=D ，触发器翻到0状态，即Q n+1=0，由此可列出表1所示同步D 触发器的特性表。
表1：同步D 触发器特性表D Q n Q n+1 说明0 0 0 输出状态和D 相同 0 1 0 输出状态和D 相同 1 0 1 输出状态和D 相同 111输出状态和D 相同由上述分析可知，同步D 触发器的逻辑功能如下：当CP 由0变为1后，触发器的状态翻到和D 的状态相同； 当CP 由1变为0后，触发器保持原状态不变。
③D 触发器的名词来源D 触发器不会发生RS 触发器不确定的情形（S=1,R=1），也不会发生JK 触发器的追跑情况（J=1,K=1),那么为什么成为D 触发器呢？因为输出Q 等于输入D ，但是要经过一个CLOCK触发之后才产生，在时间上意味着有延迟时间的作用，所以称为D 型（Delay ）触发器。
2.确定移位寄存器的级数n （即需要用多少个寄存器来寄存状态）我们知道，一个D 触发器可以寄存“0”和“1”两种状态，若序列周期为P ，则信号发生器的级数n 应满足2≤P n 。
在本例中，要产生1101001这个序列，3=n 。
序列信号发生器的设计_计算机逻辑设计_[共4页]
![序列信号发生器的设计_计算机逻辑设计_[共4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/b5e43cc552d380eb63946d60.png)
1946.3.5 序列信号发生器的设计序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信号。
对于给定的序列信号，设计其发生器一般有两种结构形式：计数型序列信号发生器和移存型序列信号发生器。
计数型序列信号发生器的特点是，所产生的序列信号的长度等于计数器的模值，并可根据需要产生一个或多个序列信号。
先用计数器构成一个模P的计数器，然后辅以多路选择器、译码器或其他门的组合逻辑可以方便地构成各种序列发生器。
（1）选用多路选择器：把要产生的序列按规定的顺序加在多路选择器的输入端，把地址端与计数器的输出端适当地连接在一起，多路选择器的输出能得到所需的序列信号。
（2）选用译码器：把计数器的输出端和译码器的输入相连，将序列信号中为1的信号对应最小项用组合逻辑组合输出。
（3）选用其他门的组合逻辑：直接采用组合逻辑连接计数器的输出。
获得所需要的序列。
【例6.17】采用计数器74163和各种组合逻辑设计产生序列00010111。
解：序列为8位二进制代码，因此，首先构建模8的计数器。
对于同步置数的74163而言，当计数由0000计到0111，即Q A=1,Q B=1,Q C=1时，使用与非门反馈到置数端，使计数器模8计数。
（1）使用多路选择器输出。
如选用8选1多路选择器74151，则将需要产生的序列信号00010111分别接到输入端，将地址端与计数器的输出端低三位适当地连接在一起，如图6.63所示，随着时钟脉冲，多路选择器的输出Z即是所需的序列。
图6.63 使用多路选择器设计计数型序列信号发生器（2）使用译码器输出。
如选用低电平输出有效的译码器74138，则将8位序列00010111中为1的第3、5、6、7位通过与非门连接输出。
如图6.64所示。
图6.62 计数型序列信号发生器。
序列信号发生器的原理
序列信号发生器的原理
序列信号发生器是一种用于产生不同形式的序列信号的设备。
它通常由时钟和计数器组成。
首先，时钟信号提供基准频率，它确定了信号的周期。
该频率可以通过调节时钟的振荡器来控制。
接下来，计数器根据时钟信号进行计数，并将计数值转换为相应的输出信号。
计数器通常是一个二进制计数器，它可以产生从0到最大计数值的序列。
在通常的序列信号生成中，我们可以使用计数器的输出进行进一步的处理，以产生所需的信号形式。
例如，我们可以使用逻辑门、数字锁存器、移位寄存器等来操作计数器的输出，以产生更复杂的序列信号。
序列信号生成器可以产生各种形式的序列信号，包括方波、正弦波、三角波、锯齿波等。
通过调节时钟频率、计数器设置和进一步的处理电路，我们可以获得所需的信号频率、振幅和波形。
总之，序列信号发生器是通过时钟和计数器以及进一步的处理电路来生成不同形式的序列信号的设备。
它广泛应用于信号检测、信号分析、通信系统等领域。
序列信号发生器的设计方法及应用实例
序列信号发生器的设计方法及应用实例在现代通信系统中，序列信号发生器是一个非常重要的设备，它能够产生各种类型的信号序列，如随机序列、伪随机序列、码片序列等。
这些信号序列在数字通信系统、脉冲调制系统以及其他通信系统中起着至关重要的作用。
在本文中，我将深入探讨序列信号发生器的设计方法及其应用实例，并共享一些个人观点和理解。
1. 序列信号发生器的基本原理序列信号发生器是一种能够产生特定类型的信号序列的设备。
其基本原理是利用特定的算法和逻辑电路来产生所需的信号序列。
在设计序列信号发生器时，首先需要确定所需的信号类型，如随机序列、伪随机序列或者其他类型的序列。
然后根据所选的信号类型，选择合适的算法和电路来实现信号的生成。
最常见的序列信号发生器包括线性反馈移位寄存器（LFSR）、差分方程序列发生器等。
2. 序列信号发生器的设计方法在设计序列信号发生器时，需要考虑信号的周期、自相关性、互相关性等性能指标。
一般来说，设计序列信号发生器的方法可以分为以下几个步骤：（1）确定信号类型：首先需要确定所需的信号类型，如随机序列、伪随机序列或者其他类型的序列。
（2）选择算法和电路：根据所选的信号类型，选择合适的算法和电路来实现信号的生成。
常用的算法包括线性反馈移位寄存器、差分方程序列发生器等。
（3）优化性能指标：优化信号的周期、自相关性、互相关性等性能指标，以确保生成的序列满足系统的要求。
（4）验证和测试：设计完成后，需要对信号发生器进行验证和测试，确保其生成的信号符合设计要求。
3. 序列信号发生器的应用实例序列信号发生器在数字通信系统、脉冲调制系统以及其他通信系统中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用实例：（1）伪随机噪声序列发生器：在数字通信系统中，伪随机噪声序列被广泛用于信道编码、扩频通信以及通信安全等领域。
（2）码片序列发生器：在脉冲调制系统中，码片序列被用于直序扩频通信系统中的扩频码生成。
（3）随机序列发生器：在通信加密领域，随机序列被用于数据加密和解密。
东南大学数字电路实验考试——序列信号发生器(答案)
序列信号发生器
一、设计一个双序列信号发生器，同时输出的两个序列分别如下：
Y1：110101 (高位先出)
Y2：010110 (高位先出)
要求：
1. 简单写出设计过程，画出原理图（30分），有合理设计过程，且原理图正
确得30分，若使能端电平接错或者不接,扣5分.
2. 根据设计搭试电路（15分）
3. 静态验证结果并用双踪示波器观察并分别输入时钟和Y1、Y2输出的波
形。
（由老师检查，只能够正确实现模6计数器给15分，完全实现25分）（25分）
4. 在答卷上绘出输入时钟和Y1、Y2输出的波形。
（波形应注意相位对齐，
并至少画满一个周期，方波的边沿一定要画出）（10分）
相位对齐6分（每个波形3分），至少画满一个周期3分，方波边沿画出1分。
二、简答：
函数发生器的V oltage Out端口输出的方波能否作为TTL电路的输入信号，为什么？（20分）
答：直接输出不能，因为V oltage Out端口输出的方波是一个交流信号，其VH 和VL等于（1/2）VPP。
若想作为TTL电路的输入信号，则其VPP至少要为6V以上，否则不能满足TTL电平的要求；或者，若是VPP大于3V，则叠加上（1/2）VPP的直流电平后就可以作为TTL电路的输入信号了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
例：产生一个6位的序列信号 110100 （置数法）
+5V CLK
74x163
CLK
CLR
LD
ENP
ENT
A
QA
B
QB
C
QC
D
QD
RCO
0 +5V
74x151
EN
A B C
D0 D1 D2
Y Y
D3
D4
D5
D6
D7
序列 信号 输出
数据选择器74x151的输入D0-D5接成110100。计数器74x163 接成 0-5计数，并连接到74x151的选择输入端CBA，以选择74x151的 D0-D5作为输出，从而产生所需序列。
类似，可以用计数器和多路复用器产生长度不大 于8的序列信号，如“1000”、“111000”等。
3.3 用移位寄存器和反馈组合电路实现序列发生器
设计原理：
CLOCK RESET_L
+5V
移位寄存器
CLK
CLR
S1
S0
LIN
D
QD
C
QC
B
QB
A
QA
RIN
根据要产生的序列得到串行输入表 达式，再根据此表达式得到串行输入的电 路，这是一个组合电路，可以用逻辑门电 路实现，也可以用译码器或者多路复用器 实现。
2 n≥L
首先选择满足此条件的最小值 N1，根据数据左移，画出状态图 （序列信号的长度为L，则画出的状态图中一定有L个状态），检 查状态图中的L 个状态是否两两不同，如果是，则N1可用，进入 步骤3；否则进行步骤2。
3.3 用移位寄存器实现序列发生器
3.3.1 用分立的D触发器构成移位寄存器实
Q3
Q0）都可以实现“1000”序列。
2. 用扭环计数器设计“11110000” 序列发生器
CLK Q0
Q1 Q2
Q3 0000 0001 0011 0111 有效圈 1000 1100 1110 1111
• 利用扭环计数器构成“11110000”序列发生器
补充：序列信号发生器 （sequence generator)
序列信号：在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需 要用到一组特定的串行数字信号，通常把这种串行数字信号 叫做序列信号。 能够循环地产生序列信号的电路称为序列信号发生器。 序列的长度：序列信号有多少位，就称序列长度为多少。 例如：序列为00011，则序列长度为5。
000 001 010 101 011
001 1 010 0 101 1 011 1 111 1
D0 Q1Q0
Q2 00 01 11 10 01 0 1 1
10 1 0 0
111 110 0
110 100
1 0 0 0 D0 = Q2·Q1’·Q0 + Q2’·Q1 + Q2’·Q0’ 2 0 0 00
例：产生一个6位的序列信号 110100 （清零法）
CLOCK
+5V
74x163
CLK
CLR
LD
ENP
ENT
A
QA
B
QB
C
QC
D
QD
RCO
0 +5V
74x151
EN
A B C
D0 D1 D2
Y Y
D3
D4
D5
D6
D7
序列 信号 输出
数据选择器74x151的输入D0-D5接成110100。计数器74x163 接成 0-5计数，并连接到74x151的选择输入端CBA，以选择74x151的 D0-D5作为输出，从而产生所需序列。
例：产生一个8位的序列信号 00010111
解：因为序列长度为8，所以至少需要3个D触发器构成左移的移位
寄存器。
状态图：Q2Q1Q0
000
001
010
101
100
110
111
011
状态图中的8个状态两两互不相等。
例：产生一个8位的序列信号 00010111
电路的状态转换表：
原状态 新状态
Q2Q1Q0 Q2*Q1*Q0* D0=Q0*
—— 注意自校正（Johnson计数器 ） +5V
74x194
CLOCK
CLK
RESET_L
CLR
S1
S0
LIN
D
QD
Q0
C
QC
Q1
74x194的任何一位Q
B
QB
Q2
输出（如Q0）都可
A
QA
Q3
以实现“11110000”
RIN
序列。
3. 任意序列信号发生器
• 例：设计一个 110100 序列信号发生器方法：
状态图：用74x194的低3位输出QBQCQD
000
001
010
101
100
110
111
011
所以，QB输出的序列即为00010111。
QBQCQD LIN
000 1 001 0 010 1 101 1 011 1 111 0 110 0 100 0
3.3.2 用移位寄存器74X194和逻辑门构成序列信号发生器 例：产生一个8位的序列信号 00010111
6、得到电路图(略)
110
3.2 用计数器和多路复用器器构成序列信号发生器
方法： 1）如果序列长度为L，则将计数器接成 L进制的计数
器：“n1— n1+L”( 置数法或清零法） 2）将多路复用器的数据输入“Dn1— D n1+L”接成要
产生序列的信号。 3）将计数器的输出端接到多路复用器的地址输入端。
所以，Q2输出的序列即为00010111。
例：产生一个8位的序列信号 00010111
D0
D
Q0
Q
D
Q1 Q
D
Q
Q2
CK Q
CK Q
CK Q
CLOCK
D0 = Q2·Q1’·Q0 + Q2’·Q1 + Q2’·Q0’ 任何一个D触发器的输出均可得到所需序列。
3.3.1用D触发器构成的移位寄存器实现序列信号发生器
Q0 Q1 Q2 Q3
反馈输入的 组合电路
3.3 用移位寄存器和反馈组合电路实现序列发生器
3.3.1 用分立的D触发器构成移位寄存器实现序列发生器 3.3.2 用MSI移位寄存器（74X194）实现序列发生器
步骤： 1）确定移位寄存器的位数。
设序列信号的长度为L，则要求移位寄存器的位数n 满足条件：
3.2 用计数器和多路复用器构成序列信号发生器
例：产生一个8位的序列信号 00010111
CLOCK
+5V
74x163
CLK
CLR
LD
ENP
ENT
A
QA
B
QB
C
QC
D
QD
RCO
74x151
0 EN
A B C
D0 D1 D2
Y Y
D3
D4
+5V
D5 D6
D7
序列 信号 输出
数据选择器74x151的输入D0-D7接成00010111。计数器74x163 接成 0-7计数，并连接到74x151的选择输入端CBA，以选择74x151的 D0-D7作为输出，从而产生所需序列。
1
10 0 1
0010
0
00 1 0
0101
1
01 0 1 1 0 1 1 1
10 1 1 0 1 1 1 1
01 1 1 1 1 1 1 1
– 利用D触发器设计 – 利用计数器和多路复用器器设计 – 利用移位寄存器和反馈组合电路（分立门电路，译
码器，多路复用器）设计
3.1 利用D触发器设计一个110100序列信号发生器
1、画状态转换图
时序电路的不同状态表示输出序列中不同位。设输出信号为Y。
S0
S1
S2
Y=1
Y=1
Y=0
S5
S4
S3
Y=0
例：产生一个4位的序列信号 1101
2）电路的状态转换表：
原状态 新状态 Q2Q1Q0 Q2*Q1*Q0* D0=Q0*
状态图：Q2Q1Q0
110
101
110 101 011 111
101 1 011 1 111 1 110 0
所以，Q2输出的序列即为1101。
D0 Q1Q0
Q2 00
0d
111
011
复用器）设计（环行计数器和扭环计数器属于此类）；
1. 顺序脉冲发生器（1000…0类序列）
CLK Q0 Q1 Q2 Q3
1000
0001
0100
0010
有效状态
• 利用环形计数器器构成“1000”序列发生器
—— 注意自校正（环形计数器 ）
1000 0001
CLOCK
0100 0010
有效状态
Q0
状态图：Q2Q1Q0
010
110
101
100
111
011 001
000
例：产生一个4位的序列信号 1101 4）电路图
D0 = Q2’+ Q1’= (Q2 · Q1)’
D0 CLOCK
Q0 DQ
CK Q
Q1 DQ
CK Q
D Q Q2 CK Q
任何一个D触发器的输出均可得到所需序列。
3.3.2 用移位寄存器74X194和逻辑门构成序列信号发生器 例：产生一个8位的序列信号 00010111
3.1 利用D触发器设计一个110100序列信号发生器 4、得到激励方程和输出方程