第八讲 用Verilog-HDL做CPLD设计—时序逻辑电路的实现

在第七讲中，已经介绍了组合逻辑电路的实现。组合逻辑电路的特点是：在任意时刻，电路产生的稳定输出仅与当前时刻的输入有关。时序逻辑电路则与它不同，其特点是：在任意时刻电路产生的稳定输出不仅与当前时刻的输入有关，而且还与电路过去的输入有关。本讲中将介绍时序逻辑电路的实现。     

第八讲用Verilog-HDL做CPLD设计一时序逻辑电路的实现

在第七讲中,已经介绍了组合逻辑电路的实现.组合逻辑电路的特点是:在任意时刻,电路产生的稳定输出仅与当前时刻的输入有关.时序逻辑电路则与它不同,其特点是:在任意时刻电路产生的稳定输出不仅与当前时刻的输入有关,而且还与电路过去的输入有关.本讲中将介绍时序逻辑电路的实现.     

数字逻辑电路的竞争与险象分析

对于数字逻辑电路，由于外界多个输入信号的同时改变，以及自身电路的传输延迟，因而普遍存在竞争现象。本文全面分析组合逻辑电路和时序逻辑电路中竞争出现的条件，对于会导致险象的临界竞争，针对不同的逻辑电路类型分别指出消除险象的具体措施。所得结论对数字逻辑电路分析和设计具有一定指导作用。     

手把手教你学CPLD、FPGA设计(十三) 触发器的设计实验

<正> 前面介绍的组合逻辑电路,其任意时刻产生的输出仅与当时的输入有关,它没有记忆功能。而触发器是一种具有记忆功能的电路,在任意时刻产生的输出不仅与当时的输入有关,而且还与过去的输入有关。1.RS触发器1).RS触发器简介图1为RS触发器电路框图,输入端为R、S、CLK,输出端为Q、QB,其中时钟CLK为输入门控信号,只有CLK信号到来时,输入信号R、S才能进入触发器。依CLK信号的触发方式不同,RS触发器可分为上升沿触发和下降沿触发两种。图1为上升沿触发的RS触发器。RS触发器真值表如表1所示。     

基于交通故障报警系统的组合逻辑电路的设计

用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类.其中,组合逻辑电路是由最基本的逻辑门电路组合而成.文章以交通故障报警系统为例介绍了三种设计方案,以便学生熟悉常见组合逻辑电路的特点及应用.     

数字集成电路讲座(2)

<正> 第二讲 门电路 门电路是构成组合逻辑电路的基本逻辑部件,也是时序逻辑电路的重要组成部分。 所谓“组合逻辑电路”是指在这种电路中,任意时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号,而与信号作用前电路原来所处的状态无关。因此,象各种门电路以及以后将要介绍的编码器、译码器、比较器等都属于组合逻辑电路。 所谓“时序逻辑电路”是指在这种电路中,任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来的状态,或者说,还与以前的输入有关。这一点,正是时序逻辑电路和组合逻辑电路在逻辑功能上的根本区别。以后我们将要介绍的触发器、计数器、寄存器等,均属于时序逻辑电路。由     

基于数据选择器和D触发器的多输入时序电路设计

为了探索多输入时序逻辑电路的简便实现方法,介绍了基于数据选择器和D触发器的多输入时序逻辑电路设计技术。即将D触发器和数据选择器进行组合,用触发器的现态作为数据选择器选择输入变量、数据选择器的输出函数作为触发器的D输入信号,构成既有存储功能又有数据选择功能的多输入端时序网络。由触发器的现态选择输入变量、所选择的输入变量决定触发器的次态转换方向。该方法适合实现互斥多变量时序逻辑电路,且在设计过程中不需要进行函数化简。     

运用数据选择器实现组合逻辑电路设计方法

组合逻辑电路传统设计方法是采用门电路组成设计形式,设计时所需门电路器件多,电路相对复杂,应用价值差。运用数据选择器设计组合逻辑电路方法,可以实现任何不同组合逻辑函数,从而实现组合电路设计,适应范围广,并且其设计电路简洁,接线方便,工作可靠性、稳定性高。因此利用数据选择器设计组合逻辑电路具有一定的应用价值,能解决常规门电路设计存在不足,提高电路设计水平。     

手把手教你学CPLD、FPGA设计(十四) 时序逻辑电路的设计实验

<正> 时序逻辑电路的输出是与时序(时钟)是有关联的,前面介绍的触发器就是一种最简单的时序逻辑电路。1.寄存器具有将二进制数据寄存起来功能的数字电路称为寄存器。寄存器主要是由具有记忆功能的触发器组合起来构成的。1).寄存器简介图1为4位寄存器电路框图,4位数据输入端为D0～D3;     

一种基于时序逻辑电路的延时开关设计

时序逻辑电路设计是《数字电子技术》课程中一个难度大、综合性高的部分,它综合了组合逻辑电路和时序逻辑电路的内容。在进行状态机设计时,随着输入逻辑变量的增加,状态数目将呈指数倍急剧增加,这会使整个设计变得复杂且容易出错。以一个延时开关控制器的设计为例,提出了一种状态机输入变量简化的方法,降低了设计过程的复杂程度。     

CMOS数字集成电路：分析与设计（第三版）（中文版）

内容简介：本书集中讲述CMOS数字集成电路，反映现代技术的发展水平，提供电路设计的最新资料。本书共有15章。前半部分详细讨论MOS晶体管相关特性和工作原理、基本反相器电路设计、组合逻辑电路及时序逻辑电路的结构与工作原理。后半部分介绍应用于先进VLSI芯片设计的动态逻辑电路，先进的半导体存储电路，低功耗MCMOS逻辑电路，双极性晶体管基本原理和BiCMOS数字电路设计，芯片的I／O设计，电路的可制造性设计和可测试性设计等问题。     

关于组合逻辑电路中竞争-冒险的研究

在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现由于竞争-冒险而产生的干扰脉冲信号,如果负载是对干扰脉冲信号十分敏感的电路,有可能引起电路的误动作,因此应该采取措施消除竞争-冒险.从理论上分析了组合逻辑电路竞争-冒险的产生,及其判断和消除的方法,同时运用EDA软件Protel 99 SE对组合逻辑电路中竞争-冒险的现象以及对提出的几种消除竞争-冒险的方法进行了仿真,结果与理论分析是一致的,达到了预期的效果.     

Verilog-HDL讲座 第八讲 用Verilog-HDL做CPLD设计——时序逻辑电路的实现

在第七讲中,已经介绍了组合逻辑电路的实现。组合逻辑电路的特点是:在任意时刻,电路产生的稳定输出仅与当前时刻的输入有关。时序逻辑电路则与它不同,其特点是:在任意时刻电路产生的稳定输出不仅与当前时刻的输入有关,而且还与电路过去的输入有关。本讲中将介绍时序逻辑电路的实现。8.1 闪烁灯的实现在目标板上,设计有一个10MHz的时钟源。假如直接把它输出到发光二级管LED,由于人眼的延迟性,我们将无法看到LED闪烁,认为它一直亮着。如果我们期望看到闪烁灯,就需要将时钟源的频率降低后再输出。因此,可以采用如图1所示的逻辑功能框图。其…     

卡诺图排列方法及在组合逻辑电路竞争冒险中的应用

卡诺图是组合逻辑电路设计和分析常用和有效的数学工具,既可以化简逻辑函数,也可以分析组合逻辑电路的竞争冒险。对于多输入变量的逻辑函数,要排列其卡诺图则不是易事。格雷码的相邻码之间只有1位不同,这与卡诺图的循环邻接有相同之处,因而可以利用格雷码快速排列多变量卡诺图。首先介绍二进制码转化为格雷码的方法并用C语言编程实现其码制转换,接着叙述用格雷码规律快速排列多变量卡诺图的方法,最后举例说明卡诺图在组合逻辑电路竞争冒险中的应用。     

组合逻辑电路设计的一种方法

在ASIC设计和PLD设计中组合逻辑电路设计的最简化是很重要的,在设计时常要求用最少的逻辑门或导线实现。在ASIC设计和PLD设计中需要处理大量的约束项,值为1或0的项却是有限的,提出组合逻辑电路设计的一种新方法。该方法不考虑这些约束项,只考虑那些值为1或0的项,因而可以简化设计步骤。该方法特别适合于有大量约束项的组合逻辑电路设计。例举2个组合逻辑电路实例,说明按照这个改进的方法可以大大减少组合逻辑电路设计步骤。     

判奇电路实现方法探讨

以三输入判奇电路设计为例,通过对其输出函数表达式的形式变换,分别采用多种门电路及译码器、数据选择器等74系列器件进行电路设计,给出了7种电路实现形式,并分析了各种电路实现的优缺点。此例说明了组合逻辑电路设计的灵活性及电路实现的多样性。所采用的设计方法对其他组合逻辑电路设计具有一定的启发与指导意义。     

基于数据驱动动态逻辑电路的桶形移位器设计

介绍了一种新型数据驱动的动态逻辑电路。该电路去除了时钟信号,利用适当的输入数据来保持电路正确的逻辑操作。基于数字驱动的动态逻辑电路,设计了一种新型低功耗、高性能的8位桶形移位器。仿真结果表明,在相同的工作频率下,与基于传统动态逻辑电路的8位桶形移位器相比,新型8位桶形移位器的版图面积减少了40%,速度提高了17%,功耗-延迟积减少了14%。     

组合逻辑电路自动合成算法的硬件实现

根据FPGA的并行工作方式以及高速、高集成度的特点,采用Handel-C语言对改进型基因表达式克隆选择算法(IGE-CSA)进行编程.在基于FPGA的硬件平台上,实现了组合逻辑电路的自动合成.实验结果表明,采用基于FPGA硬件平台自动合成组合逻辑电路的方法,能获得更好更新颖的组合逻辑电路,同时减轻了设计者的负担,降低了组合逻辑电路的设计成本,为组合逻辑电路的自动合成方法得到实际应用提供了可能.     

浅议组合逻辑电路设计及注意事项

设计组合逻辑电路要求在满足逻辑功能和技术要求基础上,力求使电路简单、经济、可靠。实现组合逻辑函表达式的途径是多种多样的,可采用基本门电路,也可采用中、大规模集成电路。     

QuickLogic的PASIC效果和通路链接

现代逻辑电路设计者通过利用由各种各样的半导体构成的开关器件,使逻辑单元互相连接,可以实现出所设计的逻辑电路。器件的基本性能是由所采用的可编程器件的电性能所决定的。换句话说,当逻辑电路的输出/输入信号穿过可编程器件时,由于可编程器件的固有时间常数CR,在逻辑单元里和逻辑单元之间,都要使该信号产生传输延迟时间。这就意味着可