Скачать:  laba_3-4.5-issledovanie-schetchikov-andrey.zip [447,54 Kb] (cкачиваний: 14)

Кафедра АИТ

Лабораторная работа №3

по дисциплине: «УЦА»

на тему: «Исследование счетчиков с произвольным кодированием внутренних состояний»

Цель работы

Освоение этапов синтеза счетчиков с произвольным кодированием внутренних состояний; исследование работы синтезированных схем.

Краткие сведения из теории

Счетчики с произвольным кодированием внутренних состояний. На рис. 1, а показан граф переходов счетчика по mod 8, кодирование внутренних состояний которого выполнено с помощью 3-разрядного двоичного кода e_Q2e_Q1e_Q0. Внутренние состояния счетчика μ_j= (e_Q2, e_Q1, e_Q0) можно характеризовать двоичным числом j= e_Q2e_Q1e_Q0. Ветви графа переходов подписаны символами - /0 и - /1, указывающими состояния входа и выхода автомата v/λ= - / P₃ (прочерк означает отсутствие у автомата входных сигналов Х_р). Выходной сигнал автомата Р₃называется сигналом переноса и используется для управления другим счетчиком при необходимости увеличения числа разрядов результирующего счетчика. Если состояние μ₀ = (0,0,0) принять за начальное, то через восемь тактов счетчик по mod 8 возвратится в это же состояние (счетчик переполняется, что указано на графе переходов значением входа/выхода: - / Р₃ = - / 1).

Синтезируем данный счетчик на JK-триггерах. На основании графа переходов на рис. 1, а записывается таблица истинности для функции переходов , r = 0, 1, 2(табл. 1), по которой составляются диаграммы Вейча для функций ,J_r и K_r (рис. 1, б).

Таблица 1

Функция переходов счетчика по mod8

Из рис. 1, б следует, что функции возбуждения

На рис. 1, в показана схема счетчика по mod 8, выполненная на JK- триггерах в соответствии с полученными функ­циями возбуждения, а на рис. 1, г - временные диаграммы, поясняющие работу счетчика. Из рис. , в видно, что разрядыQ₁и Q₀включены по схеме 2-разрядного сдвигающего регистра. Из графа переходов (рис. 1,а) следует, что сигнал переноса (этот же результат может быть получен и из временных диаграмм на рис. 1, г).

Рис. 1

Достоинством синтезированной схемы является простота функций возбуждения (для их реализации не требуются ЛЭ), а недостатком — сложность ее применения для счета импульсов, так как для представления числа пришедших на счетчик импульсов в практически используемых системах счисления необходим преобразователь кода внутреннего состояния счетчика. К недостаткам данного счетчика относится также то, что за период его работы, задаваемый сигналом Р₃,выходные сигналы всех трех триггеров изменяются с 1 на 0 два раза, что исключает возможность использования счетчика в качестве делителя частоты на 8 без дополнительного ЛЭ, производящего дешифрацию одного из его внутренних состояний.

Порядок выполнения задания 4.5

1. Спроектировать счетчик на JK- и D-триггерах со следующими последовательностями изменения состояния:

0, 3, 1, 4, 2, 6, 7, 5;

0, 2, 4, 6, 7, 3, 1, 5 .

2. Подключить счетчик к индикатору. Составить граф переходов, временные диаграммы. Записать таблицу состояний функции переходов, по которой составляются диаграммы Вейча.

3. По результатам минимизации построить схему устройства.

Расчетная часть

Задание №1.

0, 3, 1, 4, 2, 6, 7, 5;

Синтезируем данный счетчик на JK – триггерах.

Построим граф переходов:

Записываем таблицу истинности для функции переходов ,
r = 0, 1, 2:

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , J_r и K_r:

Из диаграмм следует, что функции возбуждения:

Схема счетчика на JK-триггерах:

Временная диаграмма:

Синтезируем данный счетчик на D – триггерах.

Записываем таблицу истинности для функции переходов :

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , D_r:

Из диаграмм следует, что функции возбуждения:

Схема счетчика на D-триггерах:

Временная диаграмма:

Задание №2.

0, 2, 4, 6, 7, 3, 1, 5

Синтезируем данный счетчик на JK – триггерах.

Построим граф переходов:

Записываем таблицу истинности для функции переходов ,
r = 0, 1, 2:

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , J_r и K_r:

Из диаграмм следует, что функции возбуждения:

Схема счетчика на JK-триггерах:

Временная диаграмма:

Синтезируем данный счетчик на D – триггерах.

Записываем таблицу истинности для функции переходов :

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , D_r:

Из диаграмм следует, что функции возбуждения:

Схема счетчика на D-триггерах:

Временная диаграмма: