8421码检测电路的设计方案

1、求原始状态转换图

设电路输入为X，电路输出为F，当输入为非法码时输出为1，否则输出为0。假设起始状态S0，从该状态开始根据输入是0还是1，将分别转换到两个不同的状态S1和S2，从S1和S2接收第二个码元，又根据是0还是1又各自转换到两个不同的新状态。然后再接收第三、第四码元。在接收第四个码元后，根据所接收的代码是否是非法码而确定其输出是否是1，并回到初始状态S0，准备接受新的一组码组。于是可以得到下面的原始状态转换图：

2、状态化简

如果两个状态，在相同的X输入下，其下一个状态与输出F均相同，那么就可以将这样的两个状态合并。通过这样的方法就可以实现状态的化简。

3、分配方案

即A=000、B=010、C=011、D=001、E=101、F=100

4、由状态转换表可得次态图

5、由次态图求各触发器的状态方程和驱动方程

综上，可以得到：

最终，使用proteus获得其逻辑图如下：

模拟之后的波形如下（自上到下依次为CP、F’、Qc）：

实验步骤

1、静态测试：

测试时注意：

（1）每次测试试都应该从初始状态开始即从A状态开始。

（2）码组的输入从低位开始如检测1011则输入顺序为1101。

（3）每输入一个码元即将X所连接的模拟开关放置相应的状态。再输入一个脉冲。故检测一组码元要四个脉冲。

（4）观察检测电路输出状态是否是按状态转换表变化。

在实际实验中，通过连接电路，逐一验证了该设计电路的正确性。

2、动态检测：

将74LS197的Qc与X相连接，时钟脉冲由CPA输入，QA连接CPB，由QA，QB，QC，和QD输出十六进制计数器。观察CP、F’和QC波形。

实验获得的波形如下图所示（D8，D9，D10分别为CP、F’、Qc）：