طراحی مدار ترتیبی همزمان -نمونه سوال امتحانی ۱

طراحی مدارهای ترتیبینمونه سوال امتحانی

:خط توصیه

پیشنهاد می شود قبل از مشاهده این آموزش، مروری بر مبحث فلیپ فالپ ها داشتهیبی شما در پایان این آموزش می توانید درک مناسبی از مراحل طراحی مدارهای ترت. باشید

.به دست آورید

:مثال

در ( یا بیشتر)متوالی 111یک ماشین تشخیص رشته از نوع مور، طراحی کنید که به کمک آن

.طراحی کنیدDمدار را با فلیپ فالپ نوع .یک رشته ی ورودی شناسایی شود

10

𝑆1

1/0

0/1

𝑆0𝑆1𝑆00

ماشین مور ماشین میلی

د قبل پیشنهاد می شو. در این ویدیوی آموزشی، مروری بر مباحث طراحی مدارهای ترتیبی، خواهیم داشت

شما در پایان این آموزش می. از مشاهده ی این آموزش، مروری بر مبحث فلیپ فالپ ها داشته باشید.توانید درک مناسبی از مراحل طراحی مدارهای ترتیبی به دست آورید

ال، در این مث. می خواهیم با طرح یک مثال، روال طراحی یک مدار ترتیبی همزمان را با هم بررسی کنیم

، در (شتریا بی) باید یک ماشین تشخیص رشته از نوع مور طراحی کنیم که به کمک آن، سه یک متوالی .طراحی می کنیمDمدار را با فلیپ فالپ نوع . یک رشته ی ورودی، شناسایی شود

ابسته همان طور که می دانیم، تفاوت ماشین مور با ماشین میلی در این است که در ماشین میلی، خروجی و

گام . به ورودی و حاالت فعلی می باشد، ولی در ماشین مور، خروجی فقط به حاالت فعلی بستگی دارد

اول در طراحی یک مدار ترتیبی همزمان، کشیدن دیاگرام حالت می باشد که با توجه به عبارات و .مشخصات مربوط به مدار داده شده، آن را رسم می کنیم

در ابتدا و در حالت. متوالی و یا بیشتر در یک رشته ی ورودی است1در این مثال، هدف، تشخیص سه

𝑆0الت هنگامی که یک دیده شود، به ح. تا زمانی که صفر دیده می شود، در همین حالت باقی خواهیم ماند

𝑆1با توجه به این که در این حالت، دنباله ی خواسته شده در ورودی دیده نمی شود، پس . می رویم. خروجی در این حالت، صفر است

می رویم و اگر یک دیده شود، به حالت بعدی یعنی 𝑆0با دیدن صفر ،به حالت قبلی یعنی 𝑆1بعد از آن در

𝑆2 می رویم ، ولی خروجی𝑆1در . چون هنوز سه یک متوالی، دیده نشده است. صفر است𝑆2 اگر صفر

با توجه به این که . خواهیم رفت𝑆3باز می گردیم، ولی اگر یک دیده شود، به حالت 𝑆0ببینیم، به حالت ، تنها دو یک متوالی در رشته ی ورودی تشخیص داده می شود، پس خروجی در این حالت𝑆2در حالت

. نیز، صفر خواهد بود

در رشته ی 𝑆2تا 𝑆0خواهیم رفت که سه یک متوالی در حالت های 𝑆3با توجه به این که زمانی به

ببینیم در 1ورودی، مشاهده شده باشد، پس خروجی این حالت، یک خواهد بود و مادامی که در ورودی .می رویم𝑆0در صورتی که در این حالت صفر ببینیم، به حالت . این حالت خواهیم ماند

به دست آمده، می توان جدول رو به رو را تشکیل داد که state diagramپس به این ترتیب با توجه به

گام بعدی در طراحی . در آن مشخص شده است، که مدار از هر حالتی با چه ورودی به چه حالتی می رود

به این صورت که یکی از حاالت معادل، حذف. مدار ترتیبی همزمان، کاهش تعداد حالت های ممکن استmچون . می شود و هر جا از این حالت حذف شده، استفاده شده باشد، حالت معادل آن جایگزین می گردد

داد حالت تولید می کند در نتیجه، کاهش در تعداد حاالت، ممکن است منجر به کاهش تع2𝑚فلیپ فالپ، .فلیپ فالپ ها شود

ا در این مثال، همان طور که در جدول می بینید، حالت معادلی وجود ندارد، پس تعداد حاالت، کاهش پیددر گام بعدی، . ها، مقدار دودویی مناسب، اختصاص می دهیمstateدر گام سوم، به هر یک از . نمی کند

. جدول حالتی را که در گام اول از دیاگرام به دست آمد، به صورت دودویی می نویسیم

،به طراحی مدار می Dگام پنجم، تعیین مقادیر فلیپ فالپ هاست که در این مثال با کمک فلیپ فالپ نوع

نیاز Dوجود دارد، پس به دو فلیپ فالپ Bو A، دو مقدار stateبا توجه به این که در هر . پردازیم

که در باالی تصویر می بینید و با کمک حاالت فعلی و Dبا توجه به جدول تحریک فلیپ فالپ . داریم

را به دست Bو Aحاالت بعدی که در جدول مشخص شده است، مقادیر ورودی دو فلیپ فالپ موردنیاز

.می آوریم

مک پس با ک. در گام ششم طراحی مدار، باید معادالت ورودی فلیپ فالپ ها و خروجی مدار تعیین شودسپس برای . می شودAB، معادله را به دست می آوریم که برابر با yجدول کارنو، ابتدا برای خروجی

. می رسیمX(A+B)جدول را می کشیم که با گروه بندی های مشخص شده در شکل، به معادله 𝐷𝐴ورودی

می X(A+B’)هم به همین ترتیب، معادله را به دست می آوریم که برابر با Bبرای ورودی فلیپ فالپ

.شود

و گیت های منطقی، مدار را رسم Dدر گام آخر، با کمک معادالت به دست آمده و فلیپ فالپ های نوع

یدن مداری که در شکل می بینید، مدار خواسته شده در صورت سوال می باشد که به جای کش. می کنیم.گیت ها، از معادالت نظیر آن ها، به طور مستقیم استفاده شده است

آموزش، می توانید متن و فیلم این رایگانجهت مشاهده :آدرس زیر مراجعه کنید به

http://minidars.ir/?p=380


کشیدن دیاگرام حالت: گام اول

10

𝑆00

𝑆10


10

𝑆10

𝑆00

𝑆20

0 1


𝑆31

1

10

𝑆10

𝑆00

𝑆20

0 1

0


1

𝑆31

1

10

𝑆10

𝑆00

𝑆20

0 1

00


حالت فعلی ورودی حالت بعدی خروجی

𝑆0 0 𝑆0 0

𝑆0 1 𝑆1 0

𝑆1 0 𝑆0 0

𝑆1 1 𝑆2 0

𝑆2 0 𝑆0 0

𝑆2 1 𝑆3 0

𝑆3 0 𝑆0 1

𝑆3 1 𝑆3 1

.زمانی که خروجی یک باشد، سه عدد یک متوالی یا بیشتر در رشته خواهیم داشت

کاهش تعداد حاالت: گام دوم

کاهش تعداد حاالت معادل در یک مدار ترتیبی

کاهش تعداد فلیپ فالپ ها در یک مدار ترتیبی

.حالت معادل حالتی است که برای هر عنصر از ورودی، دقیقا خروجی یکسانی تولید شود

کاهش تعداد حاالت: گام دوم


𝑆0 0 𝑆0 0

𝑆0 1 𝑆1 0

𝑆1 0 𝑆0 0

𝑆1 1 𝑆2 0

𝑆2 0 𝑆0 0

𝑆2 1 𝑆3 0

𝑆3 0 𝑆0 1

𝑆3 1 𝑆3 1

.نمی کنددر این مثال، تعداد حاالت، کاهش پیدا

حالت فعلی حالت بعدی خروجی

𝑆0 𝑆0 𝑆1 0

𝑆1 𝑆0 𝑆2 0

𝑆2 𝑆0 𝑆3 0

𝑆3 𝑆0 𝑆3 1

تخصیص مقادیر دودویی: گام سوم

𝑆0 = 00 𝑆1 = 01 𝑆2 = 10 𝑆3 = 11

جدول حالت به صورت دودویی: گام چهارم


A B x A B y

0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0

0 1 0 0 0 0

0 1 1 1 0 0

1 0 0 0 0 0

1 0 1 1 1 0

1 1 0 0 0 1

1 1 1 1 1 1

تعیین مقادیر فلیپ فالپ ها: گام پنجم

حالت فعلی ورودی حالت بعدی خروجی ورودی فلیپ فالپ

A B x A B y 𝐷𝐴 𝐷𝐵

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0 1

0 1 0 0 0 0 0 0

0 1 1 1 0 0 1 0

1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 1 1 0 1 1

1 1 0 0 0 1 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1

𝐐𝐭 𝐐𝐭+𝟏 D

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

تعیین معادالت ورودی فلیپ فالپ و خروجی مدار: گام ششم

خروجی ورودی فلیپ فالپ

y 𝐷𝐴 𝐷𝐵

0 0 0

0 0 1

0 0 0

0 1 0

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

1 1

ABX

0

1

00 01 11 10

B

y = AB



y 𝐷𝐴 𝐷𝐵

0 0 0

0 0 1

0 0 0

0 1 0

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

1

1 1

ABX

0

1

00 01 11 10

B

𝐷𝐴 = 𝐴𝑋 + 𝐵𝑋= 𝑋(𝐴 + 𝐵)



y 𝐷𝐴 𝐷𝐵

0 0 0

0 0 1

0 0 0

0 1 0

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

1

1 1

ABX

0

1

00 01 11 10

B

𝐷𝐵 = 𝐴𝑋 + 𝐵′𝑋= 𝑋(𝐴 + 𝐵′)

رسم مدار منطقی: گام هفتم

>

𝐷𝐵

CLK

>

𝐷𝐴 𝐴𝑋(𝐴 + 𝐵)

𝑋(𝐴 + 𝐵′) 𝐵

𝐵′

𝐴𝐵 𝑦

𝑥

آموزش، می توانید متن و فیلم این رایگانجهت مشاهده :آدرس زیر مراجعه کنید به



تحلیل مدارهای ترتیبی

:خط توصیه

پیشنهاد می شود قبل از مشاهده این آموزش، مروری بر مبحث فلیپ فالپ ها داشتهبه ی ترتیبشما در پایان این آموزش می توانید درک مناسبی از تحلیل مدارهای . باشید

.دست آورید

نمونه سؤال امتحانی

آموزش های دیگر مینی درس

طراحی مدار ترتیبی همزمان -نمونه سوال امتحانی ۱

Education