ABEL語(yǔ)言邏輯方程、狀態(tài)圖設(shè)計(jì)法

一、ABEL語(yǔ)言邏輯方程設(shè)計(jì)法

邏輯方程是ABEL源文件描述邏輯設(shè)計(jì)的一種方法。它既可進(jìn)行組合邏輯設(shè)計(jì)，也可進(jìn)行時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)，但有時(shí)不如真值表和狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易懂。但任何一種邏輯描述方式，經(jīng)EDA軟件編譯后，都會(huì)變成邏輯方程的形式。1、邏輯方程設(shè)計(jì)類型1已知邏輯方程表達(dá)式進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)例：已知八進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程如下，用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)之。MODULEcounter8fcCP PIN;Q3,Q2,Q1PIN

ISTYPE'REG';Z PIN

ISTYPE'COM';EQUATIONSQ3.CLK=CP;Q2.CLK=CP;Q1.CLK=CP;Q1:=!Q1;Q2:=(!Q1&!Q2)#(Q1&Q2);Q3:=(!Q1&!Q2&!Q3)#(!(!Q1&!Q2)&Q3);Z=Q1&Q2&Q3;END

2、邏輯方程設(shè)計(jì)類型2已知邏輯電路進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)例：已知帶異步清零的八進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器的電路圖如下，用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)之。012MODULECOUNTER8DLCP PIN;RESET PIN;Q2,Q1,Q0PINISTYPE'BUFFERREG';EQUATIONSQ2.CLK=Q1.Q;Q1.CLK=Q0.Q;Q0.CLK=CP;Q2.ACLR=!RESET;Q1.ACLR=!RESET;Q0.ACLR=!RESET;Q2.D=!Q2.D;Q1.D=!Q1.Q;Q0.D=!Q0.Q;END3、邏輯方程設(shè)計(jì)類型3已知邏輯功能文字描述進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)例：已知4位二進(jìn)制比較器的輸入、輸出關(guān)系如下，用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)之。條件輸出A_NE_BA_EQ_BA_GT_BA_LT_BA3A2A1A0=B3B2B1B0A3A2A1A0≠B3B2B1B0A3A2A1A0>B3B2B1B0A3A2A1A0<B3B2B1B0011110000X100X01MODULECOMP4FCA3..A0 PIN;B3..B0PIN;A_NE_B,A_EQ_BPINistype’com’;A_GT_B,A_LT_BPINistype’com’;A=[A3..A0];B=[B3..B0];EQUATIONSA_EQ_B=A==B;A_NE_B=!(A==B);A_GT_B=A>B;A_LT_B=A<B;END4、邏輯方程設(shè)計(jì)類型4已知邏輯真值表或功能表進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)2線－4線譯碼器，已知其真值表如下：I1I0Y3Y2Y1Y0000110111110110110110111MODULEDECODER24FCI1,I0 PIN;Y3,Y2,Y1,Y0PINISTYPE'COM';I=[I1,I0];Y=[Y3,Y2,Y1,Y0];EQUATIONSWHEN(I==^B00)THENY=^B1110;WHEN(I==^B01)THENY=^B1101;WHEN(I==^B10)THENY=^B1011;WHEN(I==^B11)THENY=^B0111;END5、邏輯方程設(shè)計(jì)類型5與其它設(shè)計(jì)法混合使用例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求時(shí)鐘下降沿觸發(fā)MODULEcounter6dCP PIN;Q2,Q1,Q0PINISTYPE'REG';Q=[Q2,Q1,Q0];EQUATIONSQ.CLK=!CP;TRUTH_TABLE(Q:>Q)0:>1;1:>2;2:>3;3:>4;4:>5;5:>0;END二、ABEL語(yǔ)言狀態(tài)圖設(shè)計(jì)法

狀態(tài)圖是ABEL源文件描述邏輯設(shè)計(jì)的一種方法，類似于數(shù)字電路狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的描述方式，它只適用于描述時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)，不能描述純組合邏輯電路。狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)關(guān)鍵字是:STATE_DIAGRAM

設(shè)計(jì)步驟狀態(tài)機(jī)定義狀態(tài)定義寄存器時(shí)鐘方程狀態(tài)描述1、狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)類型1利用IF……THEN……ELSE語(yǔ)句進(jìn)行設(shè)計(jì)

格式：MODULE模塊名

（輸入引腳定義） （輸出引腳定義）//狀態(tài)機(jī)定義 （……）

（狀態(tài)定義語(yǔ)句）

EQUATIONS

(寄存器時(shí)鐘語(yǔ)句)

（……）

STATE_DIAGRAM[狀態(tài)寄存器] STATES0:IF

邏輯表達(dá)式THEN

狀態(tài)表達(dá)式1

ELSE

狀態(tài)表達(dá)式2

（……）

END

例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)同步六進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。MODULEcounter6knCP,UP_DOWNPIN;Q2..Q0PINISTYPE'REG';Q=[Q2..Q0];S0=^B000;S1=^B001;S2=^B010;S3=^B011;S4=^B100;S5=^B101;S6=^B110;S7=^B111;EQUATIONSQ.CLK=CP;STATE_DIAGRAMQSTATES0:IFUP_DOWN==0THENS1ELSES5;STATES1:IFUP_DOWN==0THENS2ELSES0;STATES2:IFUP_DOWN==0THENS3ELSES1;STATES3:IFUP_DOWN==0THENS4ELSES2;STATES4:IFUP_DOWN==0THENS5ELSES3;STATES5:IFUP_DOWN==0THENS0ELSES4;STATES6:GOTOS0;STATES7:GOTOS0;END2、狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)類型2利用鏈接式IF……THEN……ELSEIF……語(yǔ)句設(shè)計(jì)格式：MODULE模塊名 （輸入引腳定義） （輸出引腳定義）//狀態(tài)機(jī)定義 （狀態(tài)定義語(yǔ)句）

EQUATIONS (寄存器時(shí)鐘語(yǔ)句)

（……）

STATE_DIAGRAM[狀態(tài)寄存器]

STATES0:IF

邏輯表達(dá)式THEN

狀態(tài)表達(dá)式

ELSEIF邏輯表達(dá)式THEN

狀態(tài)表達(dá)式

（……）

ELSE

狀態(tài)表達(dá)式 （……）

END

MODULEcounter8kk CP PIN;C1,C0PIN;Q2..Q0PINISTYPE'REG';Q=[Q2..Q0];CONTROL=[C1,C0];EQUATIONSQ.CLK=CP;STATE_DIAGRAMQSTATE0:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN0ELSEIFCONTROL==2THEN1ELSE7;STATE1:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN1ELSEIFCONTROL==2THEN2ELSE0;例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)可控八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求： （1）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器清零 （2）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器保持 （3）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器加1

（4）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器減1STATE2:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN2ELSEIFCONTROL==2THEN3ELSE1;STATE3:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN3ELSEIFCONTROL==2THEN4ELSE2;STATE4:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN4ELSEIFCONTROL==2THEN5ELSE3;STATE5:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN5ELSEIFCONTROL==2THEN6ELSE4;STATE6:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN6ELSEIFCONTROL==2THEN7ELSE5;STATE7:IFCONTROL==0THEN0ELSEIFCONTROL==1THEN7ELSEIFCONTROL==2THEN0ELSE6;END3、狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)類型3利用CASE……ENDCASE語(yǔ)句設(shè)計(jì)格式：MODULE模塊名 （輸入引腳定義） （輸出引腳定義）//狀態(tài)機(jī)定義 （……） （狀態(tài)定義語(yǔ)句）

EQUATIONS (寄存器時(shí)鐘語(yǔ)句)

（……） STATE_DIAGRAM[狀態(tài)寄存器] STATES0:CASE

邏輯表達(dá)式:狀態(tài)表達(dá)式

（……）

ENDCASE; （……）

END

例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)可控八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求： （1）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器清零 （2）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器保持 （3）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器加1

（4）CONTROL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器減1MODULEcounter8kk CP PIN;C1,C0PIN;Q2..Q0PINISTYPE'REG';Q=[Q2..Q0];CONTROL=[C1,C0];EQUATIONSQ.CLK=CP;STATE_DIAGRAMQSTATE0:CASECONTROL==0:0CONTROL==1:0CONTROL==2:1CONTROL==3:7;ENDCASE;STATE1:……CASE和ENDCASE之間的表達(dá)式必須滿足互斥條件，任何時(shí)候，只有一個(gè)表達(dá)式為真CASE語(yǔ)句中表達(dá)式應(yīng)包含所有可能的條件4、狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)類型4利用GOTO語(yǔ)句設(shè)計(jì)格式：MODULE模塊名 （輸入引腳定義） （輸出引腳定義）//狀態(tài)機(jī)定義 （……） （狀態(tài)定義語(yǔ)句）

EQUATIONS (寄存器時(shí)鐘語(yǔ)句)

（……） STATE_DIAGRAM[狀態(tài)寄存器] STATES0:GOTO

狀態(tài)表達(dá)式

（……）

END

MODULECOUNTER6GOTOCP PIN;Q2..Q0PINISTYPE'REG';Q=[Q2..Q0];EQUATIONSQ.CLK=CP;STATE_DIAGRAMQSTATE0:GOTO1;STATE1:GOTO2;STATE2:GOTO3;STATE3:GOTO4;STATE4:GOTO5;STATE5:GOTO0;STATE6:GOTO0;STATE7:GOTO0;END例：用ABEL語(yǔ)言設(shè)計(jì)一個(gè)同步六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。5、狀態(tài)圖邏輯設(shè)計(jì)類型5利用WITH……ENDWITH語(yǔ)句設(shè)計(jì)格式：MODULE模塊名 （輸入引腳定義） （輸出引腳定義）//狀態(tài)機(jī)定義 （狀態(tài)定義語(yǔ)句）

EQUATIONS (寄存器時(shí)鐘語(yǔ)句) STATE_DIAGRAM[狀態(tài)寄存器] STATES0:IF邏輯表達(dá)式THEN狀態(tài)表達(dá)式

WITH

輸出方程

（……）

ENDWITH;

ELSE狀態(tài)表達(dá) （……）

END