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不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的

發(fā)布時間:2015-05-05 責任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】在一個連續(xù)時鐘源選通完整的時鐘脈沖序列,但并不會改變脈沖的時間和數(shù)量,這并非易事。很多電路都會出現(xiàn)與門問題。本文就來針對選通脈沖串又不會截短脈沖的電路進行詳解。

只要異步選通信號E是高電平,時鐘脈沖就會通過與門。哪怕丟失或失真一個脈沖都會很關(guān)鍵,那么簡單的與門就不合適了—由于時鐘和E之間缺少同步,脈沖串中的第一個和最后一個脈沖經(jīng)常會失真(比正常脈沖短)。

不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的?
圖1:兩種選通脈沖串的方法,一種是使用選通信號E和與門(Y輸出),一種是量化器(藍色)。

本設(shè)計實例展示了一種用于綜合異步選通電路的數(shù)學方法,這種電路可以在不改變脈沖寬度的條件下,從時鐘信號中選通一個精確的脈沖串。這種電路被稱為量化器。

根據(jù)量化器的工作原理做一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(圖2)。

不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的?
圖2:異步有限狀態(tài)機(FSM)轉(zhuǎn)換主表,其中1,2,3,4,5,6,7帶圈的數(shù)字是穩(wěn)定FSM狀態(tài)號(G是時鐘輸入)。
不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的?
圖3:根據(jù)Mealy(左)和Moore(右)狀態(tài)機做出的最終表格對。

借助圖2并根據(jù)Mealy和Moore狀態(tài)機可以做出最終的表格對(圖3)。圖中:

MC1:2-5-6-7和MC2:1-3-4是最大兼容集(根據(jù)Mealy狀態(tài)機);

MC1:5-7、MC2:1-2-6 和MC3 :1-3-4 是最大兼容集( 根據(jù)Moore狀態(tài)機)。

從圖3可以看到,Moore狀態(tài)機的總覆蓋率要求更大數(shù)量的最大兼容子集, 也就是更糟糕。另一方面,第一個狀態(tài)可以是MC2集和MC3集的一個部分,它代表了用于額外電路優(yōu)化的機會。但無需進一步考慮這個問題。

現(xiàn)在就很容易畫出壓縮的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,并為Z編碼的內(nèi)存單元和輸出選通信號Y畫出卡諾-維奇圖(圖4)。

不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的?
圖4:卡諾-維奇圖

根據(jù)卡諾-維奇圖,為綜合出來的電路寫下邏輯公式:
不會截短脈沖有選通脈沖串的電路,怎么做到的?
從這個公式可以看出,其中針對z+的最小項[E●z]不是多余的。它在最小項[G●E]和[G●z]之間扮演著反競爭橋的重要角色,可以消除G的所有邊沿處的連續(xù)競爭。

式中:E=異步選通信號的反向輸入;

G=時鐘;

Y=量化器輸出。

還可以增加一些額外的功能,比如FLAG。當FLAG是低電平時,脈沖串中的第一個脈沖不會被剪切掉, 而是合并進脈沖串并且不會影響其寬度。當FLAG是高電平時,第一個脈沖被切掉,并排除在脈沖串以外。FLAG狀態(tài)應(yīng)保持不變直到下一個選通脈沖,因此設(shè)備有足夠的時間來讀取它,并用于進一步處理。

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