Gray码的计数器
Gary码计效器的特点是每来一个时钟脉冲，只有一个输出位的状态发生变化。
采用组合译码电路可以容易地对Gary码计数的输出信号进行译码，而且不出现险态。
应用在：
广泛用于产生系统时钟；
在高速数据通信应用中，当数据从系统的一部分传送到另一部分，以及当传输的数据序列中两个相邻数据间变化的位数增加而使出错的几率增大时，均应使用Gary码计数器；
Gary码还常用于轴角译码器和实时过程控制等应用
Gary码计数器的实现与二进制计数器一样，从状态转换真值表便可直接推出布尔方程
4位Gary码计数器的状态转换真值表
由状态转换真值表写出布尔方程
移位寄存器
移位寄存器是由触发器组成的用来寄存数码的数字电路，它与 环形计数器密切相关；
移位寄存器主要用于数据的暂存以及快速算术与乘法运算中的数据处理。它还常常用信中，比如将微处理器中的并行数据变换成易于传输的串行数据。此外，图形系统中示监视器也使用移位寄存器将并行数据串行化。
移位寄存器的基本用途是将数据从一个触发器移至另一个触发器。按照寄存器接收和发送数据的不同工作方式，可以把移位寄存器分为并入-串出，并入-并出，串-并出和串人—串出等四种工作方式
通用移位寄存器的真值表
8位Barrel移位器的状态转换真值（8输入Di、8输出Qi和3控制端Sj
算术逻辑单元（ALU）的典型结构
异步寄存器型设计
同步寄存器设计具有公共的系统时钟；异步寄存器设计无公共的系统时钟；
异步寄存器设计的时钟可能为
另一个寄存器的输出
若干个信号的逻辑组合
应用
定时一类的应用，异步寄存器型设计的速度较慢，因为一个寄存器的输出需要用作另一个寄存器的时钟输入，那么全部寄存器的输出需经多级延时才能稳定；
总线仲裁之类的应用，速度则很快，因为系统对总线信号能立即响应，不必等待公共时钟信号。
异步寄存器设计比较容易，但实现时存在组合险态和逻辑竞争等问题
Ripple计数器是一个最简单的异步寄存器设计
状态机设计
状态机：
是一种数字部件，以有序的方式经历预先确定好的状态序列，状态是指在电路的各个部分测得的一组值。
简单的状态机可由基于PAL器件的组合逻辑、输出寄存器和埋置的（状态）寄存器组成， 如交通灯的控制系统
应用：
微处理器与VLSI外围接口芯片之间的控制
总线的仲裁和时序的产生
数据的加密和解密，以及传输协议等
状态机的基本结构
状态机的表示法: 状态图、状态表和流程图
两种标准的状态机类型：米勒(Mealy)和摩尔(Moore)
状态机的基本结构
基本结构：
输入端、输出端
组合逻辑：包含两个不同的功能块
次态译码器：决定状态机的下一个状态
输出译码器：产生实际的输出
存储器（寄存器）：用于存储机器的预定状态
基本操作：
经历一系列状态，下一状态由状态译码器根据现行状态和输入条件决定；
根据状态转换给出信号序列，这些输出信号由输出译码器根据现行状态和输入条件产生
使用输入信号决定下一状态也称“转移”；复杂的定序器还提供了重复序列（循环）、子程序功能和由一个状态转换到另一状态的控制定序等
两种标准的状态机
Mealy 状态机：输出状态是现行状态和输入信号的函数
Moore 状态机：输出状态只是现行状态的函数
状态机的应用
数字信号处理: (DSP Digital Signal Processing), 使用快速傅立叶变换，无需微处理器;
视频控制器：使用各种不同时序和长度的计数器来产生用来扫描的地址。其优点是当给计数器设置一个初始状态后，计数器将自动运行
外围设备控制：工业控制和机器人中的编码和译码、机械手定位；
状态机所执行的功能可归纳为：
仲裁功能
事件监视
多条件测试
定时延迟
产生控制信号
状态机的三种表示法
常用的几种状态图表示
状态转换表：是状态机的第二种表示法
首先列出全部可能的输入位组合和内部状态
然后在每一行给出下一个状态和下一个输出
状态表规定了转换函数和输出函数，不适用有大量的输入的机器，但常用于可编程逻辑定序器（PLS）器件的设计
流程图表示法：
状态用方框图表示，可有多个入口，但只能有一个出口；
条件判断框用菱形或六边形表示，状态转换用菱形框中的条件来决定；
在图中应包含有：状态名、Moore或Mealy型输出、状态码赋值和转移条件。
状态机的类型
通用的定序器模型（FSM模型）：
标记：现行状态(PS)、下一状态(NS)、状态机输出(OA，OB)
定序器有四种用法。两种用来实现Moore状态机，另两种用来实现Mealy状态机
Moore状态机和Mealy状态机按时钟的情况，又分为同步和异步状态机
状态机器件的选择
从结构上分为三类：基于逻辑器件、存储器件和指令器件；
注意功能、输入输出数、速度、功率、承继项数目、触发器类型和数目等。
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