ТЕМА №5. Проектирование цифрового счетчика 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

ТЕМА №5. Проектирование цифрового счетчика



 

.

Выполнить синтез недвоичного счетчика. Элементная база КМОП. Напряжение питания 5 + 10% В. Среда схемотехнического моделирования Multisim.

 

Вариант Модуль счета Тип счетчика
    Суммирующий
    Вычитающий
    Суммирующий
    Вычитающий
    Суммирующий
    Вычитающий
    Суммирующий
    Вычитающий
    Суммирующий
    Суммирующий

 


 

Пример синтеза недвоичного счетчика на JK-триггерах

 

Методику синтеза недвоичного счетчика на JK-триггерах рассмотрим на примере синтеза логической схемы счетчика с коэффициентом пересчета Kпер = 10 при использовании карт Карно.

Необходимое число триггеров будет определяться как минимальное n, удовлетворяющее неравенству пер. В данном случае число триггеров n = 4.

В счетчике с коэффициентом пересчета Kпер = 10 десять состояний, причем каждый десятый импульс сбрасывает счетчик в нулевое состояние. Переход счетчика из текущего в следующее состояние связан с переключением триггеров. Для переключения триггеров в требуемые состояния на их входах J и K необходимы определенные уровни сигналов. В таблице А.1 показаны все возможные переходы состояний триггера и требуемые для этих переходов уровни сигналов на входах J и K. На основании таблицы А.1 в таблице А.2 указаны уровни сигналов на входах J и K, которые обеспечивают переходы счетчика в следующее состояние.

 

Таблица А.1 – Таблица переходов JK-триггера

 

Вид перехода триггера Уровни сигналов на входах
J K
0®0   X
0®1   X
1®0 X  
1®1 X  
Примечание – Знак «X» означает произвольный уровень сигнала (0 или 1).

 


Таблица А.2 – Таблица переходов счетчика с коэффициентом пересчета Kпер = 10

 

Номер входного импульса Текущее состояние Следующее состояние Уровни сигналов на входах триггеров
Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 J0 K0 J1 K1 J2 K2 J3 K3
                    X   X   X   X
                  X     X   X   X
                    X X     X   X
                  X   X     X   X
                    X   X X     X
                  X     X X     X
                    X X   X     X
                  X   X   X     X
                    X   X   X X  
                  X     X   X X  

 

Пусть к моменту подачи первого импульса счетчик находился в состоянии 0000. Под действием этого импульса должно быть обеспечено новое состояние 0001 (таблица А.2). Следовательно, в триггере младшего разряда происходит переход вида 0®1, обеспечиваемый при следующих уровнях на информационных входах: J0 = 1, K0 = X. В остальных триггерах происходит переход вида 0®0, который обеспечивается уровнями J1 = 0, K1 = X, J2 = 0, K2 = X, J3 = 0, K3 = X. Эти значения занесены в клетки карт Карно для входов J и K всех триггеров, соответствующие состоянию счетчика 0000 (рисунок А.1). Пользуясь таблицей А.2, можно заполнить карты Карно для входов J и K всех триггеров счетчика. При этом следует помнить, что уровни сигналов на входах J и K являются логическими функциями текущего состояния триггеров и на картах Карно (рисунок А.1) под Q3, Q2, Q1, Q0 понимается текущее состояние счетчика, т.е. перед поступлением на вход счетчика очередного импульса. На картах Карно знаком «Ф» обозначены неопределенные значения функций возбуждения входов J и K, соответствующие лишним состояниям счетчика.

 


 

 

 

Рисунок А.1 – Карты Карно для счетчика с коэффициентом пересчета Kпер = 10


 

 

 

Продолжение рисунка А.1

 


 

 

Окончание рисунка А.1

 

Следует помнить, что при минимизации не полностью заданных логических функций произвольные и неопределенные значения функции можно доопределять с целью упрощения результата минимизации. Следовательно, на картах Карно при записи результата минимизации в МДНФ в замкнутые области следует объединять клетки, заполненные единицами, а также произвольными и неопределенными значениями логической функции.

По картам Карно запишем следующие выражения для функций возбуждения входов J и K всех триггеров счетчика в МДНФ

 


(А.1)

 

Логическая схема счетчика, построенная по логическим функциям (А.1), представлена на рисунке А.2.

 

 

Рисунок А.2 – Логическая схема счетчика на JK-триггерах с коэффициентом пересчета Kпер = 10

 

Работа счетчика (рисунок А.2) поясняется временными диаграммами, приведенными на рисунке А.3 (число входных импульсов N определяется по формуле N = Kпер + 1).

 


 

Рисунок А.3 – Временные диаграммы работы недвоичного счетчика с коэффициентом пересчета Kпер = 10

 

Из временных диаграмм следует, что каждый десятый импульс сбрасывает счетчик в исходное нулевое состояние.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 360; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.83.87.94 (0.02 с.)