Lecture 10: Sequential Networks: Implementation
(Review) CSE 140: Components and Design Techniques for Digital Systems Spring 2014
CK Cheng, Diba Mirza
- Dept. of Computer Science and Engineering
University of California, San Diego
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Lecture 10: Sequential Networks: Implementation (Review) CSE 140: Components and Design Techniques for Digital Systems Spring 2014 CK Cheng, Diba Mirza Dept. of Computer Science and Engineering University of California, San Diego 1
CK Cheng, Diba Mirza
University of California, San Diego
1
2
3
7
S2
S3 1
C1 C2
CLK x(t) y(t) S(t)
S1 S0
S2
C1 C2
CLK x(t) y(t) S(t)
Looking for baa
S1 S0
S2
01 00
10
X(t) Q1(t) Q0(t) 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0
id x(t) Q1(t) Q0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 1 1 0 3 1 0 1 0 1 4 1 0 0 0 1 5 1 1 0 0 1 01 00
10
id x(t) Q1(t) Q0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) …… …… …… …... 0 0 ……………...... ....................... 0 0 ………………… ………………… .………….... …………….
C1 C2
id x(t) Q1(t) Q0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) … … …... ....... 0 0 ………… …............. 0 0 …………………… ……………… ………….... ……………
C1 C2 JK
x(t) y(t) Q1(t)
JK
Q0(t)
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 1 1 0 3 1 0 1 0 1 4 1 0 0 0 1 5 1 1 0 0 1
0-
1 1-
1 PS NS Q(t) Q(t+1)
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 X 0 X 0 0 1 1 0 0 1 X 0 X 0 1 2 0 1 X 1 1 X 1 0 3 1 0 1 X 0 0 X 0 1 4 1 0 0 X X 1 0 0 1 5 1 1 0 1 X X 1 0 1
0-
1 1-
1 PS NS Q(t) Q(t+1)
C1 C2 JK
x(t) y(t) Q1(t)
JK
Q0(t) id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) … … …... ....... 0 0 ………… …............. 1 0 0 1 0 0 …………………… ……………… ………….... ……………
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 X 0 X 0 0 1 1 0 0 1 X 0 X 0 1 2 0 1 X 1 1 X 1 0 3 1 0 1 X 0 0 X 0 1 4 1 0 0 X X 1 0 0 1 5 1 1 0 1 X X 1 0 1
0 2 6 4 1 3 7 5
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 X 0 X 0 0 1 1 0 0 1 X 0 X 0 1 2 0 1 X 1 1 X 1 0 3 1 0 1 X 0 0 X 0 1 4 1 0 0 X X 1 0 0 1 5 1 1 0 1 X X 1 0 1
0 2 6 4 1 3 7 5
Q1(t) Q0(t) x(t) 1 X X 1 0 X X 0
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) 0 0 0 X 0 X 0 0 1 1 0 0 1 X 0 X 0 1 2 0 1 X 1 1 X 1 0 3 1 0 1 X 0 0 X 0 1 4 1 0 0 X X 1 0 0 1 5 1 1 0 1 X X 1 0 1
C2 JK
x(t) y(t) Q1(t)
JK
Q0(t) id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) … … …... ....... 0 0 ………… …............. 0 0 …………………… ……………… ………….... …………… J0(t)= x(t) K0(t)= x(t)’ J1(t)= x(t)’Q0(t) K1(t)= 1
id x(t) Q1(t) Q0(t) J0(t) K0(t) J1(t) K1(t) Q1(t+1) Q0(t+1) y(t) … … …... ....... 0 0 ………… …............. 0 0 …………………… ……………… ………….... ……………
JK
x(t) y(t) Q1(t)
JK
Q0(t) y(t)= x(t)’Q1(t) J0(t)= x(t) K0(t)= x(t)’ J1(t)= x(t)’Q0(t) K1(t)= 1
23
Q0(t) Q1(t)
D Q Q’ D Q Q’
x(t) Q0(t) Q1(t)
24
S0* S1* S2* S3*
id Q1(t) Q0(t) T1(t) T0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1
Excitation table
25
T Q Q’ T Q Q’
Q0 Q1 1 T1
26
1(t)x(t),
1(t)Q0(t) + x(t)
27
1(t)x(t),
1(t)Q0(t) + x(t) id x(t) Q1(t) Q0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) 0 0 1 0 1 2 1 0 3 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1
28
id x(t) Q1(t) Q0(t) Q1(t+1) Q0(t+1) 0 0
0**************0**
1 0 1
1**************0*
2 1 0
0**************1*
3 1 1
1**************1*
4 1 0 0
1**************1*
5 1 0 1
1**************1*
6 1 1 0 0 0 7 1 1 1 1 1
29
id x(t) Q1(t) Q0(t)
S0(t) R0(t) S1(t)R1(t) Q1(t+1) Q0(t+1)
0 0
0**************0**
1 0 1
1**************0*
2 1 0
0**************1*
3 1 1
1**************1*
4 1 0 0
1**************1*
5 1 0 1
1**************1*
6 1 1 0 0 0 7 1 1 1 1 1
0- 01 1 10
1 PS NS Q(t) Q(t+1)
30
id x(t) Q1(t) Q0(t)
S0(t) R0(t) S1(t)R1(t) Q1(t+1) Q0(t+1)
0 0
**0**********X* **0**********X* 0**************0**
1 0 1
**0**********1* **1*********0* 1**************0*
2 1 0
**1*********0** **0*********1* 0**************1*
3 1 1
**X********0* *X*********0* 1**************1*
4 1 0 0
**1*********0* 1**********0* 1**************1*
5 1 0 1
**X*********0* 1**********0* 1**************1*
6 1 1 0 0 X 0 1 0 0 7 1 1 1 X 0 X 0 1 1
0- 01 1 10
1 PS NS Q(t) Q(t+1)
31
SR
x(t) y(t) Q1(t)
SR
Q0(t)
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