Analysis of sequential circuit Moore- and Mealy models ...
Transcript of Analysis of sequential circuit Moore- and Mealy models ...
Lecture 4
• Analysis of sequential circuit • Moore- and Mealy models • Synthesis of sequential circuit
1 TNE094 Digitalteknik och konstruktion
Lecture 4
Model for Moore type sequential circuit
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
2
Model for Mealy type sequential circuit
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
3
Synthesis of sequential circuit
1. Analysis of typical input and output data
2. Draw a state diagram
3. Draw a state table
4. Draw a state table after state assignment
5. Draw Karnaugh diagrams for all q+ and output signals
6. Write minimal SP-form logic expressions for q+ and output signals
7. Draw a circuit schematic diagram
TNE094 Digitalteknik och konstruktion
Lecture 4 4
Example: Sdet1_mo (Moore type)
Step 1. Analysis of typical input and output data
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
5
The Moore type sequence detector detects 3 consecutive 1’s in the input data.
Step 2. Draw a state diagram (Moore type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
6
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
7
Step 3. Draw a state table (Moore type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
8
Step 4. Draw a state table after state assignment (state coding)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
9
Step 5. Draw Karnaugh diagrams for q+ and output signals
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
10
Step 6. Write logic expressions
Step 7. Draw a circuit schematic diagram
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
11
Other possible codes for state coding
• Gray code
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
12
• One-hot code
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
13
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
14
Moore type sequence detector, Sdet1_mo The Moore type sequence detector detects 3 consecutive 1’s in the input data.
Mealy type sequence detector, Sdet1_me The Mealy type sequence detector detects 3
consecutive 1’s in the input data.
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
15
Notice that State 11 is not used.
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
16
Compare timing diagrams of Sdet1_mo and Sdet1_me
Schematic diagram of Sdet1_me (Mealy type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
17
Example: TwoComp
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
18
Two’s complement of a binary number
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
19
8-bit binary number in 2’s complement representation
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
20
TwoComp (Mealy type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
21
Step 1. Analysis of typical input and output data
01010100 -> 10101100
Step 2. Draw a state diagram (Mealy type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
22
Step 3. Draw a state table (Mealy type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
23
Step 4. Draw a state table after state assignment (state coding)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
24
Step 5. Draw Karnaugh diagrams for q+ and output signals
Step 6. Write logic expressions
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
25
Step 7. Draw a circuit schematic diagram
Timing diagram of TwoComp (Mealy type)
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
26
Transform a Mealy type state diagram to a Moore type state diagram
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
27
Sequence generator Sgen1
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
28
State diagram of Sgen1
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
29
General model of sequential circuits
TNE094 Digitalteknik och konstruktion Lecture 4
30