本例的设计可以参考"试用74LS194加74151设计一个从Q3端输出100111序列信号的序列信号发生器"的设计过程.
在博文《试用74LS194加74151设计一个从Q0端输出100111序列信号的序列信号发生器》中, 我们第一步确定了1001->0011->0111->1111->1110->1100->1001->......的状态循环序列, 并从Q3端获得了100111序列信号. 此处要求在Q0端获得100111序列信号.
对于状态循环序列"1001->0011->0111->1111->1110->1100->1001->....."而言, 其变量对应关系为Q3Q2Q1Q0, 这里不妨将其改为Q0Q1Q2Q3. 如此一来, 得到状态顺序表.
| 状态顺序表 | |||||
| CLK顺序 | Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | SL |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
题目中明确要求电路具备自启动功能, 则须将全部状态列出, 并为每个状态选择合适的次态. 值得一提的是, 在为无效状态选择次态时, 首先要按照"左移移位(相对于Q0Q1Q2Q3)"的思路进行选择. 在按照"左移移位"的思路进行筛选后, 最好将无效状态的次态选择为任一有效状态: 若实在无法构成有效状态, 则不能使电路中存在无效状态的闭环. 按照上述思路进行筛选后, 再绘制电路状态图进行检查.
| 状态表 | ||||||||
| Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | Q3* | Q2* | Q1* | Q0* | SL |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
(状态图略)按照上述状态表进行设计, 电路已具备自启动功能.
按照SL与Q3Q2Q1Q0的对应关系, 用2片74151级联以实现其逻辑表达式.
对于74LS194来说, 本例中应选择其"数据左移(以Q0Q1Q2Q3为参考方向)"的功能, 则S1S0=10.
根据上面的分析, 绘制电路的原理图.