一個選通脈衝串又不會截短脈衝的電路設計
發布時間:2015-12-29 責任編輯:susan
【導讀】要yao想xiang從cong一yi個ge連lian續xu的de時shi鍾zhong源yuan選xuan通tong一yi個ge完wan整zheng的de時shi鍾zhong脈mai衝chong序xu列lie而er又you不bu改gai變bian脈mai衝chong的de持chi續xu時shi間jian和he數shu量liang,不bu是shi一yi件jian容rong易yi的de事shi情qing。在zai大da多duo數shu情qing況kuang下xia,簡jian單dan的de與yu門men會hui有you問wen題ti。
隻要異步選通信號E是高電平,時鍾脈衝就會通過與門。哪怕丟失或失真一個脈衝都會很關鍵,那麼簡單的與門就不合適了—由於時鍾和E之間缺少同步,脈衝串中的第一個和最後一個脈衝經常會失真(比正常脈衝短)。

圖1:兩種選通脈衝串的方法,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ben設she計ji實shi例li展zhan示shi了le一yi種zhong用yong於yu綜zong合he異yi步bu選xuan通tong電dian路lu的de數shu學xue方fang法fa,這zhe種zhong電dian路lu可ke以yi在zai不bu改gai變bian脈mai衝chong寬kuan度du的de條tiao件jian下xia,從cong時shi鍾zhong信xin號hao中zhong選xuan通tong一yi個ge精jing確que的de脈mai衝chong串chuan。這zhe種zhong電dian路lu被bei稱cheng為wei量liang化hua器qi。
根據量化器的工作原理做一個狀態轉換表(圖2)。

圖2:異步有限狀態機(FSM)轉換主表,其中1,2,3,4,5,6,7帶圈的數字是穩定FSM狀態號(G是時鍾輸入)。

圖3:根據Mealy(左)和Moore(右)狀態機做出的最終表格對。
借助圖2並根據Mealy和Moore狀態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Mealy狀態機);
MC1:5-7、MC2:1-2-6和MC3:1-3-4是最大兼容集(根據Moore狀態機)。
從圖3可以看到,Moore狀態機的總覆蓋率要求更大數量的最大兼容子集,也就是更糟糕。另一方麵,第一個狀態可以是MC2集和MC3集的一個部分,它代表了用於額外電路優化的機會。但無需進一步考慮這個問題。
現在就很容易畫出壓縮的狀態轉換表,並為Z編碼的內存單元和輸出選通信號Y畫出卡諾-維奇圖(圖4)。

圖4:卡諾-維奇圖
根據卡諾-維奇圖,為綜合出來的電路寫下邏輯公式:
從這個公式可以看出,其中針對z+的最小項[E●z]不是多餘的。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競爭。
式中:E=異步選通信號的反向輸入;
G=時鍾;
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,脈衝串中的第一個脈衝不會被剪切掉,而是合並進脈衝串並且不會影響其寬度。當FLAG是高電平時,第一個脈衝被切掉,並排除在脈衝串以外。FLAG狀態應保持不變直到下一個選通脈衝,因此設備有足夠的時間來讀取它,並用於進一步處理。
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