Счётчики с использованием единичного триггера

Эти счётчики построены на JKRS-триггерах и могут иметь произвольный модуль счёта. Рассмотрим пример синтеза синхронного счётчика с модулем счёта N=3.

Синтез синхронного счётчика с произвольным порядком счёта состоит из следующих этапов:

1. Определение числа триггеров в счётчике.

2. Составление прикладной таблицы функционирования.

3. Составление карт Карно для переходов каждого триггера.

4. Запись обобщённой таблицы переходов JK-триггера.

5. Составление карт Карно и определение логических функций для каждого входа каждого триггера.

6. Составление принципиальной схемы счётчика.

1. Определение числа триггеров в счётчике по формуле: n = Int(log₂N), где n -число триггеров; Int-ближайшее большее целое число; N-наибольшее число, генерируемое счётчиком; log₂N-двоичный логарифм N. Для выбранного примера n = Int(log₂2) = 2.

2. Составление прикладной таблицы функционирования счётчика (табл. 16). Q₂ⁿ , Q₁ⁿ- старые состояния счётчика, Q₂ⁿ⁺¹, Q₁ⁿ⁺¹ – новые состояния счётчика.

Таблица 16

n	Q₂ⁿ	Q₁ⁿ	Q₂ⁿ⁺¹	Q₁ⁿ⁺¹

3. Составление карт Карно для переходов каждого триггера.

1 триггер 2 триггер

Q₂ⁿ\Q₁ⁿ		Q₂ⁿ\Q₁ⁿ

	Ф		Ф

4. Запись обобщённой таблицы переходов JK-триггера.

Qⁿ	Qⁿ⁺¹	Jⁿ	Kⁿ
			Ф
			Ф
		Ф
		Ф

5. Составление карт Карно для каждого входа каждого триггера и определение логических функций для входов.

1 триггер J₁ⁿ = K₁ⁿ=1

Q₂ⁿ\Q₁ⁿ		Q₂ⁿ\Q₁ⁿ
	Ф	Ф
	Ф	Ф	Ф

2 триггер J₂ⁿ = Q₁ⁿ K₂ⁿ=1

Q₂ⁿ\Q₁ⁿ			Q₂ⁿ\Q₁ⁿ
			Ф	Ф
	Ф	Ф		Ф

Составление принципиальной схемы счётчика .

Схема моделирования счётчика по модулю N = 3 в программе Electronics Workbench приведена на рис. 2.27. Первый триггер в этой схеме является счётчиком-предшественником с модулем счёта N = 2. Второй триггер увеличивает модуль счёта на единицу и поэтому называется единичным триггером.

Рис. 2.27.

Анализ составленной схемы показывает, что для построения счётчика с произвольным модулем счёта необходимо выполнить следующие действия:

1) представить модуль счёта в виде совокупности чисел 2 и 1. Например: N = 3 = 2 + 1; или N = 9 = 2*2*2+1 = (2+1)*(2+1); или N = 5 = 2*2 + 1. При этом знак умножения следует трактовать как асинхронную связь между разрядами счётчика, а знак суммирования – как использование единичного триггера;

2) соединить синхронный вход единичного триггера с синхронным входом первого разряда счётчика-предшественника (счётчика модуль которого увеличивается на единицу); 3) соединить инверсный выход единичного триггера с входом J первого разряда счётчика-предшественника; 4) соединить выходы каждого асинхронного разряда счётчика-предшественника с входами J единичного триггера. Если вход J не имеет конъюнктора, то необходимо подключить внешний конъюнктор.

Пример: построить и протестировать счётчик по модулю N = 7.

Представим число 7 в виде совокупности чисел 2 и 1.

7 = 6+ 1 = 3*2 +1 = (2 + 1)*2 + 1. Счётчик-предшественник имеет модуль счёта 6 и содержит два асинхронных разряда с модулями счёта 3 и 2. В программе Electronics Workbench при использовании JKRS-триггеров без встроенных конъюнкторов по JK- входам схема счётчика имеет вид (рис.2.28).

Рис. 2.28.

В схеме присутствуют два единичных триггера: первый из них (второй слева) увеличивает на единицу модуль счёта равный двум, а второй (четвёртый слева) увеличивает на единицу модуль счёта равный 6. Счётчик работает в смешанной троично-двоичной системе. На приведенной выше схеме он содержит число 5: одна тройка и одна двойка. Состояние 6 показано ниже (рис. 2.29): две тройки.

Рис. 2.29.

Таблица состояний счётчика, в которой нумерация триггеров выполнена слева направо, ( - в схеме крайний слева триггер, соответствующий младшему разряду счётчика) приведена ниже (табл. 17).

Таблица 17

N

Для моделирования этого же счётчика в программе СФЛМ используем уже принятую выше маркировку выходов триггеров и входов схемы, добавив маркировку прямого и инверсного выходов четвёртого триггера числами 16 и 17. Программа моделирования счётчика с модулём счёта N =7 и построенная с её помощью временная диаграмма (рис. 2.30) приведены ниже.

Рис. 2.30.

Варианты заданий по практическому занятию № 2

Варианты заданий по практическомузанятию № 2 представлены в табл. 1. Номер предлагаемого задания соответствует номеру фамилии студента в списке группы.

Таблица 1

№ задания	Тип исследуемого триггера	Тип триггеров, тип счётчика и модуль счёта простейшего счётчика	Модуль счёта в схемах с единичными триггерами
	Асинхроный RS с инверсными входами	Двухступенчатые DRS, вычитающий, 8
	Асинхроный RS с прямыми входами	Двухступенчатые DRS, суммирующий, 8
	DRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые DRS, вычитающий, 16	9 (3*3)
	DRS c прямыми RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 16
	JKRS c прямыми RS входами	Двухступенчатые DRS, суммирующий, 32	9 (8+1)
	JKRS c инверсными RS входами	Одноступенчатые D, вычитающий, 32
	Асинхроный RS с инверсными входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 16
	Асинхроный RS с прямыми входами	Двухступенчатые JKRS, вычитающий, 16
	DRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 8	9(3*3)
	DRS c прямыми RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 32	9(8+1)
	JKRS c прямыми RS входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 8
	JKRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые DRS, суммирующий, 32
	Асинхроный RS с прямыми входами	Двухступенчатые JKRS, вычитающий, 16
	Асинхроный RS с инверсными входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 32
	DRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 8	9(3*3)
	DRS c прямыми RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 32	9(8+1)
	JKRS c прямыми RS входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 8
	JKRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые DRS, суммирующий, 32
	Асинхроный RS с инверсными входами	Одноступенчатые D, Суммирующий, 16
	Асинхроный RS с инверсными входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 16
	Асинхроный RS с прямыми входами	Двухступенчатые JKRS, вычитающий, 16	9(3*3)
	DRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 8	9(8+1)
	DRS c прямыми RS входами	Двухступенчатые JKRS, суммирующий, 32
	JKRS c прямыми RS входами	Одноступенчатые D, суммирующий, 8
	JKRS c инверсными RS входами	Двухступенчатые DRS, суммирующий, 32

Составил:

доц. Кузнецов В.Ф.

⇐ Предыдущая 1 2 34