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串行数据检测器（检测011序列）设计分析
1. 系统概述
功能：检测串行输入数据流中的 011 序列，当检测到该序列时，输出 Y=1，否则 Y=0。
触发器类型：3个 上升沿触发的D触发器（Q0, Q1, Q2）。
检测条件：当 Q1Q1Q0 = 011 时，Y=1。
2. 真值表（状态转换表）
| 当前状态 (Q2Q1Q0) | 输入 X | 下一状态 (Q2+ Q1+ Q0) | 输出 Y |
|---|---|---|---|
| 000 | 0 | 000 | 0 |
| 000 | 1 | 001 | 0 |
| 001 | 0 | 010 | 0 |
| 001 | 1 | 011 | 0 |
| 010 | 0 | 100 | 0 |
| 010 | 1 | 101 | 0 |
| 011 | 0 | 110 | 1 |
| 011 | 1 | 111 | 1 |
| 100 | 0 | 000 | 0 |
| 100 | 1 | 001 | 0 |
| 101 | 0 | 010 | 0 |
| 101 | 1 | 011 | 0 |
| 110 | 0 | 100 | 0 |
| 110 | 1 | 101 | 0 |
| 111 | 0 | 110 | 0 |
| 111 | 1 | 111 | 0 |
说明：
Q2Q1Q0 代表当前状态（3个D触发器的输出）。
X 是串行输入数据（0或1）。
Q2+ Q1+ Q0是下一状态（即D触发器的输入）。
Y=1 当且仅当 Q2Q1Q0=011（即检测到011序列）。
3. 状态表（简化）
| 当前状态 | X=0 | X=1 | Y |
|---|---|---|---|
| 000 | 000 | 001 | 0 |
| 001 | 010 | 011 | 0 |
| 010 | 100 | 101 | 0 |
| 011 | 110 | 111 | 1 |
| 100 | 000 | 001 | 0 |
| 101 | 010 | 011 | 0 |
| 110 | 100 | 101 | 0 |
| 111 | 110 | 111 | 0 |
4. 状态图
说明：
每个状态转换标注为 输入/输出（X/Y）。
当 Q2Q1Q0=011 时，无论输入是0还是1，输出 Y=1。
5. 卡诺图（用于化简逻辑方程）
(a) 输出方程 Y
Y = Q2' Q1 Q0 （即 Q2=0, Q1=1, Q0=1 时 Y=1）
(b) 驱动方程（D触发器输入）
使用卡诺图化简：
D2 (Q2+)：
| Q2\Q1Q0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
D2 = Q1
D1 (Q1+)：
| Q2\Q1Q0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
D1 = Q0
D0 (Q0+)：
| Q2\Q1Q0 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | X | X | X | X |
| 1 | X | X | X | X |
D0 = X（直接连接输入）
6. 逻辑方程总结
| 方程类型 | 方程 |
|---|---|
| 输出方程 | Y = Q2' Q1 Q0 |
| 驱动方程 | D2 = Q1 |
| D1 = Q0 | |
| D0 = X | |
| 状态方程 | Q2+ = Q1 |
| Q1+ = Q0 | |
| Q0+ = X |
7. 电路实现
3个D触发器（Q0, Q1, Q2）串联，上升沿触发。
输入X 直接连接 D0。
Q0 连接 D1。
Q1 连接 D2。
Y 由 Q2' Q1 Q0 组合逻辑门实现（即 NOT(Q2) AND Q1 AND Q0）。
8. 检测过程示例
假设输入序列 X = 1, 1, 0, 1, 1（检测011）：
- 初始状态: Q2Q1Q0 = 000
- X=1: Q2Q1Q0 = 001
- X=1: Q2Q1Q0 = 011 → Y=1（检测到011）
- X=0: Q2Q1Q0 = 110
- X=1: Q2Q1Q0 = 101
验证图：
