Синтез суммирующего асинхронного счетчика

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



т отражены текущие состояния триггеров счетчика, а в последующих - следующие за ними состояния. Анализ таблицы позволяет установить те переходы, которые должны быть “сделаны” триггерами, входящими в состав счетчика. Затем с помощью управляющей таблицы соответствующего триггера находятся значения логических функций на управляющих входах триггеров, позволяющие осуществить эти переходы.

Синтезируем суммирующий асинхронный счетчик с Ксч=11, работающий в коде 6-3-2-1 на JJJJ триггерах.

Число разрядов, необходимое для возможности подсчета Ксч импульса определяется по формуле:

 

M=[log2(Kсч+1)]

 

Следовательно:

 

M=log2(12+1)=4

 

Определим число избыточных комбинаций:

 

42=16;

16-12=2.

 

Таблица 1

 

Таблица содержит номер комбинации, которое соответствует числу в десятичной системе счисления(N), используемый код и соответствующие ему выходы, а также разрешающие сигналы для каждого триггера (С4,С3,С2,С1).Столбец Q1 соответствует двоичному разряду единиц или самой младшей значащей цифре (младший разряд). Столбец Q4 соответствует двоичному разряду семерок или старшей значащей цифре (старший разряд).

Столбцы с разрешающими сигналами (С1,С2,С3,С4) заполняются по принципу: 1 ставится в том случае, если в соответствующем разряде Q происходит переход из1 в 0 либо из 0 в 1, если же разряд сохраняется, то разрешающий сигнал отсутствует.

Составляем прикладные карты Карно, которые отображают переход функции из одного такта в другой:

Для функции Q1: при переходе данной функции из нулевого такта в первый она меняет свое значение с нуля на единицу. По этому в клеточке Q2Q3Q4 мы пишем 11. Если функция не меняет своего значения (например, при переходе функции из второго такта в третий значение сохраняется: 00), то мы пишем в соответствующей клеточке Х.

Аналогично заполняются прикладные карты Карно для функций Q1n+1, Q2 n+1,Q3 n+1,Q4 n+1.

 

2.3 Синтез счетчика

 

Заполняем диаграммы Вейча для уравнений кодов с использованием прикладных диаграмм Вейча и таблиц переходов для JK и D-триггеров.

Таблица переходов для JK- и D-триггеров:

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

Используем данную таблицу и прикладные карты Карно Q1n+1, Q2n+1, Q3n+1,Q4n+1 для нахождения J1 и K1, J2 и K2, J3 и K3, J4 и K4:

 

Q1Q1Q1Q1Q2хх01Q2xхxxQ21хxxQ2хх1хххх0Q4хххxQ4ххх1Q4ххххQ4xx111000хxхххxххxxx111х0ххххххххQ3Q3Q3Q3Рис. 8 Карта Рис. 9 Карта Рис. 10 Карта Рис. 11 Карта

 

Карно для J1Карно J2 Карно для J3 Карно для J4

 

Q1Q1Q1Q1Q2хх01Q2xхxxQ21хxxQ2хх1хххх0Q4хххxQ4ххх1Q4ххххQ4xx111000хxхххxххxxx111х0ххххххххQ3Q3Q3Q3Рис. 8 Карта Рис. 9 Карта Рис. 10 Карта Рис. 11 Карта

 

Карно для J1 Карно J2 Карно для J3 Карно для J4

 

J1 = Q2+(Q1*Q3*Q4)

K1 = Q2

J2 = Q1*Q3+Q1*Q2*Q4

K2 = Q1+Q3+Q4

J3 = 1

K3 = 1

J4 = 1

K4 = 1

 

По таблице переходов (таблица 1) определяем чему будут равны значения динамических входов С:

 

C1=Tc;

C2=Tc;

C3= Q2n;

C4=Q3n.

Используя эти данные и результаты минимизации построим электрическую функциональную схему (ГЧ, лист 1) и временную диаграмму (ГЧ, лист 2).

По таблице переходов (таблица 1) определяем чему будут равны значения динамических входов

 

С:

C1=;

C2=Q1;

C3= TC1;

C4= Q3.

 

Используя эти данные и результаты минимизации построим электрическую функциональную схему (ГЧ, лист 1) и временную диаграмму (ГЧ, лист 2).

 

C4= Q3.

Рис. 12 Условное обозначение микросхемы типа ТВ1

Микросхема К561ТВ1 содержит по два независимых JK-триггера. Структурная схема одного JK-триггера приведена на рисунке 13

 

 

Триггер имеет асинхронные R и S входы. Поступление высокого уровня на один из этих входов на время, превышающее 120 нс, переключает триггер соответственно в 0 или 1. Если высокий уровень присутствует на обоих входах R и S, то на выходах Q и также будут высокие уровни.

Входы J и К являются синхронными с входом С. Присутствие высокого уровня на входе J или К приводит к переключению триггера соответственно в 1> и 0> по переднему фронту импульса синхронизации на входе С, длительность которого должна быть не менее 170 нc, а длительность которого должно быть не менее 170 нc, а длительность фронта и среза (нарастания и спада) не должна быть более 5 мкс.

При одновременном присутствии высоких уровней на входах J и К триггер будет изменять свое состояние на противоположное по каждому импульсу синхронизации, т. е. осуществлять синхронный счетный режим.

При соединении входов J, К и С вместе и подачи на них входных импульсов с достаточно крутыми фронтами будет осуществляться асинхронный счетный режим, т. е. переключение триггера в противоположное состояние по фронту каждого входного импульса. Максимальная частота в таком режиме составляет 3 мГц, при Um = 10 В.

Микросхема КР1561ЛИ2 содержит четыре логических элемента 2И, реализуемые, инвертированием выходного сигнала элемента 2И-НЕ. Условное обозначение ИС и её цоколевка изображены на рисунке 14.

 

Рис. 14 Условное обозначение микросхемы типа ЛИ2

 

Микросхема типа ЛЕ5 выполняет логическую функцию m ИЛИ-НЕ, где m количество входов. Реализация её обеспечивается последовательным соединением m МДП-транзисторов с каналом р-типа и параллельным соединением m МДП-транзисторов с каналом n-типа. На рисунке 15 приведена принципиальная электрическая схема и таблица состояний логического элемента 2ИЛИ-НЕ, являющегося одним из элементов ИС ЛЕ5.

Рис.15 Принцип реализации КМДП ИС типа ЛЕ:

<

s