第七章 数字系统设计.ppt

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1、第七章 数字系统设计,大规模数字系统从逻辑上可划分为控制电路和运算电路两部分。,数字系统设计步骤： 第一步：确定系统逻辑功能； 第二步：确定系统方案； 第三步：对系统进行逻辑划分； 第四步：设计运算电路和控制电路。,数字系统的基本模型,控制单元,控制信号,状态信号,控制流,数据流,数字逻辑子系统,输入接口,外部输出的控制信号,外部输入的控制信号,输入信息,输出信息,时钟,输入接口,输出接口,信息处理单元,输出接口,信息处理单元,控制单元,输入信息,输出信息,状态信号,控制信号,外部控制信号,数字系统的描述工具：,1.方框图 矩形框表示子系统或模块；带箭头的直线表示子系统或模块之间的信息通路；箭

2、头指示信息的传输方向。,0,1,2.时间图,3.算法状态机（ASM）,矩形框：表示系统所处的某个状态； 菱形框：为判别框，描述在输入作用下系统从当前状态转入下一状态的路径； 椭圆形框：为条件框，框内的寄存器操作和输出只有在条件满足时才发生。,ASM块：一个状态框和若干个判别框、条件框组成一个状态单元，称为ASM块。,4.寄存器传送语言（RTL）,常见的微操作：寄存器传送微操作、算术微操作、逻辑微操作、移位微操作等。,例 设计一个十字路口交通灯控制系统。 东西道为主道，南北道为副道。如果东西道(EW)及南北道(NS)均有车，则东西道每次通行60秒(绿灯)，南北道每次通行40秒(绿灯)。如果仅有一个通道有车，则禁止无车通道(红灯)；如果两通道均无车，则禁止南北道。通道转换时，两通道均需停车3秒(黄灯)。,变量定义：监测器 定时器 定时器使能 输出灯光信号 NSCAR TM60 ENTM60 NSRedEWCAR TM40 ENTM40 NSGeenTM3 ENTM3 NSYellowEWRedEWGeenEWYellow,TM3,0,0,1,1,1,NSCAR,EWCAR,TM40,TM3,0,0,0,0,1,1,1,1,NSYellow,A,01,NSGreen,EWRed, ENTM40,EWYellow,NSYellow, ENTM3,11,10,C,D,