chapter 14 时序逻辑
14.3 改进交通灯控制器，修改表所示的交通灯控制器FSM，使其在某一个方向上变为绿灯之前，使得两个方向都变为红灯，持续一个周期。给出新得FSM得状态表和状态图
| 状态 | 下一个状态 | 输出 | |
|---|---|---|---|
| carew = 0 | carew = 1 | ||
| GNS | GNS | YNS | 100 001 |
| YNS | GEW | GEW | 010 001 |
| GEW | YEW | YEW | 001 100 |
| YEW | GNS | GNS | 001 010 |
要使得变为路灯之前，两个方向下变为红灯，可以发现原表格只有当一个状态变为黄灯之后，下一个状态才会时一个方向为绿灯，另外也给方向为红灯，现在修改为下一个状态为两个方向设置为红灯，之后的状态才是一个红灯一个绿灯
| 状态 | 下一个状态 | 输出 | |
|---|---|---|---|
| carew = 0 | carew = 1 | ||
| GNS | GNS | YNS | 100 001 |
| YNS | REW,RNS | REW,RNS | 010 001 |
| REW,RNS | GEW | GEW | 001 001 |
| GEW | YEW | RNS | 001 100 |
| YEW | REW,RNS | REW,RNS | 001 010 |
| REW,RNS | GNS | GNS | 001 010 |
14.4 改进交通灯的控制器，为14.3中改进的交通灯控制器选择一个状态分配，并导出计算下一个状态和输出的逻辑函数。给出下雨给状态变量和输出变量的卡诺图，以及FSM的门级示意图
为了识别两个方向为红灯之后，下一个状态哪个方向应该输出绿灯，哪一个状态应该输出红灯，新增加两个状态，分别为上一个状态为YNS，下一个状态为两个方向红灯，以及上一个状态为YEW，下一个状态为两个方向红灯，具体编码如下表所示。
| 状态 | 编码 |
|---|---|
| GNS | 000 |
| YNS | 001 |
| RNS，REW | 011 |
| GEW | 010 |
| YEW | 110 |
| RNS，REW | 100 |
根据当前状态计算出下一状态真值表如下图所示，一个方向为绿灯或者为黄灯，另外一个方向必为红灯
| 状态 | carew | 下状态（ns2ns1 ns0） | 备注 |
|---|---|---|---|
| 000 | 0 | 000 | 南北方向绿灯，carew=0 |
| 000 | 1 | 001 | 当前状态ns上为绿灯，carew=1 |
| 001 | 0 | 011 | 当前状态为NS方向上为黄灯，下一状态全红灯，carew = 0 |
| 001 | 1 | 011 | 当前状态为NS方向上为黄灯，下一状态全红灯，carew = 1 |
| 011 | 0 | 010 | 上一状态NS方向为黄灯，下一状态EW为绿灯，carew = 0 |
| 011 | 1 | 010 | 上一状态NS方向为黄灯，下一状态EW为绿灯，carew = 1 |
| 010 | 0 | 110 | 上一状态两个方向为红灯，下一状态EW为黄灯，carew = 0 |
| 010 | 1 | 110 | 上一状态两个方向为红灯，下一状态EW为黄灯，carew =1 |
| 110 | 0 | 100 | 上一状态EW方向上为绿灯，下一状态为全红灯，carew=0 |
| 110 | 1 | 100 | 上一状态EW方向上为绿灯，下一状态为全红灯，carew=1 |
| 100 | 0 | 000 | 上一状态为EW方向上为黄灯，下一状态为NS为绿灯，carew=0 |
| 100 | 1 | 000 | 上一状态为EW方向上为黄灯，下一状态为NS为绿灯，carew=1 |
可得到真值表ns2
| c ns2\s1s0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 0 | 1 |
ns2 = s0' * s1
同理可以得到ns1的真值表如下所示
| c ns2\s1s0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 0 | 1 | 1 | 1 |
ns1 = s2' * (s0 + s1)
可得到ns0的真值表如下
| c ns2\s1s0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 1 | 0 | 0 |
ns0 = (s1' * s2') * (s0 + c)
可以得到输出变量的逻辑函数如下所示。
gns = s0' * s1' * s2'
yns = s0 * s1' * s2'
rns = s1 + s2
gew = s0' * s1 * s2'
yew = s0' * s1 * s2
rns = (s0‘ * s1)'
可以的到逻辑图如下所示。经验证设计符合要求
chapter 16数据通路的时序逻辑
16.8. 斐波那契数列，画出使用数据通路电路计算16位斐波那契数列的框图，在每个周期内，电路输出下一位斐波那契数（复位后从0开始）。当下一个数字大于16时，电路应该发出指示信号
每个周期，顺序输出0，1，2，3，5，8，13.....当复位信号来的时候，恢复输出从0开始，电路如下所示。
寄存器a保存当前计算的结果，寄存器b保存上一次计算的结果，下一次的结果通过两次寄存器的值相加给出，要是超出16位，则vfo为1.
控制信号：当为上升沿时，寄存器a的结果打到b，寄存器a的结果为上一次两个寄存器相加的结果，要是两个寄存器都是初始态0，则寄存器a的结果为1，当发生复位时，res为1，两个寄存器的值都将会被清0。
经过验证，电路可以得到预期的结果，产生斐波那契数。
