数字逻辑课程设计——“111”序列检测器

简介：
本项目为数字逻辑课程设计作品，旨在实现对输入二进制序列中的特定模式（如“111”）进行实时检测。采用Verilog硬件描述语言编写代码，并通过FPGA验证其正确性与高效性，适用于教学及实际应用中信号处理场景的探索和开发。 课程设计任务书 学生姓名：胡俊 学生专业班级：计算机0801 指导教师：王莹 学院名称：计算机科学与技术学院 一、题目：“1 1 1”序列检测器。 原始条件： 使用D触发器（74 LS 74）、“与”门（74 LS 08）、“或”门（74 LS 32）和非门（74 LS 04），设计一个能够识别连续三个“1”的序列检测电路。 二、主要任务： 1. 应用数字逻辑的理论和方法，结合时序逻辑与组合逻辑的设计思路，完成一款实际应用价值高的数字逻辑电路。 2. 利用同步时序逻辑电路的方法来构建“1 1 1”序列检测器，并详细描述设计过程中的五个步骤。同时绘制课程设计图。 3. 根据74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32以及74 LS 04集成电路的引脚编号，在完成后的“1 1 1”序列检测器电路图中标注相应的引脚号。 4. 在实验设备上，通过连接和调试上述四种型号的集成电路来构建并测试“1 1 1”序列检测器。 三、设计过程： 第1步：绘制原始状态图及状态表 根据任务书的要求，“1 1 1”序列检测电路需具备一个外部输入x与一个对应的输出Z。具体逻辑关系如下：当连续接收到三个“1”的时候，输出才为“1”。假设存在一组特定的输入和相应的输出： - 输入X: 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1 - 输出Z：0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,1 ,0 ,0 ,0 ，1，1 为了实现这一功能，电路需要通过不同的状态来记录输入值。假设起始状态下为A；当接收到第一个“1”时，系统由状态A转到B，此时表示检测到了序列的第一个“1”，输出Z依然保持在“0”。接着每接收一个额外的1后（即从第二个“1”开始），电路的状态会依次变为C和D。到达最后一个状态D的时候，外部输出Z将为“1”。 基于上述分析，“1 1 1”序列检测器的工作原理可以被描绘成图7-1所示的原始状态图，并可据此列出表7-2中的原始状态表。