基于Xlinx Artix7 xc7a35t 的数字电子设计实战课程（二）

基于xlinx7 Artix xc7a35t 的FPGA开发日记（二）
本人是来自哈尔滨工业大学（威海）的一名电磁场与无线技术专业在读学生。本着分享交流的目的面向非EE类专业和初学者做了这个教程。如果有错误，欢迎在评论区赐教！

我们这次来讲讲时序电路设计的基本步骤，完成这节之后我们就可以开始讲述FPGA的开发了，请各位看官耐心看完本节~

时序电路简单来说就是组合逻辑电路加上存储电路，常见的时序电路的基本单位由触发器构成，触发器的特点有：1.大部分触发器都有时钟源 2.触发器的下一个时刻的输出与上一时刻有关。常见的时钟触发器有时钟RS触发器，D触发器，JK触发器，还有T以及T’触发器。大家可以在上一节推荐的教材中找到详细的介绍。

时序电路又分为同步、异步。由于异步电路设计极为复杂，没有固定的设计方法，在这里我们只介绍同步时序电路的设计。

这里以有D触发器构成五进制计数器来说明

首先我们确定计数器的五个状态对应的编码。我们知道我们触发器总共需要与技术长度一样的状态，一个触发器有两个状态，4<5<8，所以我们向上补一用3个触发器来完成设计。

此时我们假设初态为000，列出状态转换表

然后用跟组合逻辑一样的化简方法化解出驱动方程和状态方程。
在实际开发中，还要检查电路的自启动问题，即从初态开始是否能进入循环。

之后就画出时序电路图就完成了。

有兴趣的朋友可以尝试着设计一个“串行1101序列检测器”，我会在下次发布博客的时候附上说明和仿真文件供大家参考。

谢谢观看。

【1】图片来自哈尔滨工业大学（威海）信息学院的王永玲老师，侵删。