Выбор типа синтезируемого триггера и базиса его реализации

Выбираемые данные

Варианты

Тип триггера

Синхронный RS

+

+

D

+

+

DV

+

+

+

T

+

+

JK

+

+

R

+

+

S

+

+

E

+

+

Используемый базис

«И-НЕ»

+

+

+

+

+

+

+

+

+

«ИЛИ-НЕ»

+

+

+

+

+

+

+

+

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

СИНТЕЗ СИНХРОННЫХ СЧЕТНЫХ СХЕМ

Цель работы

Целью лабораторной работы является овладение навыками логического проектирования синхронных счетных схем.

Теоретическая часть

Счетчиком называется схема, предназначенная для хранения числа и изменения его под действием входных сигналов на единицу или заданную константу. Число устойчивых состояний счетной схемы называется ее модулем. Номер состояния счетной схемы отсчитывается обычно от некоторого исходного состояния. Все счетные схемы можно подразделить на синхронные и асинхронные. У синхронных счетчиков на синхронизирующие входы всех триггеров одновременно поступают считываемые сигналы, счет которых и осуществляет данная схема. У асинхронных счетчиков на синхронизирующие входы триггеров поступают сигналы с выходов других триггеров или логических элементов. При проектировании возникает необходимость в создании счетных схем с любым модулем М. Пример асинхронных счетных схем с М=4, реализованных на JK и D триггерах и временная диаграмма их работы представлены на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Асинхронные счетные схемы: а), б) – реализация счетчиков с М=4 на D и JK-триггерах; в) – временная диаграмма их работы

Асинхронные счетные схемы обычно более просты в реализации, но их проектирование в ряде случаев осложняется различием во внутренней организации используемых в схеме триггеров. При проектировании синхронных счетчиков данное различие существенного значения не имеет. Синхронный счетчик с любым модулем представляется логической структурой, состоящей из ряда триггеров и комбинационной схемы (см. рис. 5.2). Комбинационная схема, таким образом, производит преобразование поступающей на ее входы информации, чтобы с приходом очередного считываемого импульса осуществить требуемый переход счетчика из предыдущего состояния в следующее. Функции возбуждения каждого i -го триггера E_1i, E_2i определены для одного и того же момента времени, что и их аргументы (входные сигналы триггеров счетной схемы) и, следовательно, являются переключательными. Поэтому, при выбранном типе используемых для построения триггерных схем, задача логического проектирования счетчика заключается в составлении функций возбуждения каждого триггера и минимизации их в заданном базисе.

Рис. 5.2. Представление счетной схемы

Для определения функций возбуждения каждого триггера схемы, используют составленные для данного типа триггера матрицы переходов, приведенные в табл. 5.1.

Таблица 5.1