О САЙТЕ
Добро пожаловать!

Теперь вы можете поделиться своей работой!

Просто нажмите на значок
O2 Design Template

ФЭА / АИТ / Лабораторная работа №3 по дисциплине: «УЦА» на тему: «Исследование счетчиков с произвольным кодированием внут-ренних состояний»

(автор - student, добавлено - 29-09-2017, 16:55)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачать:  laba_3-4.5-issledovanie-schetchikov-andrey.zip [447,54 Kb] (cкачиваний: 9)

 

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 eQ2eQ1eQ0. Внутренние состояния счетчика μj= (eQ2, eQ1, eQ0) можно характеризовать двоичным числом j= eQ2eQ1eQ0. Ветви графа переходов подписаны символами - /0 и - /1, указывающими состояния входа и выхода автомата v/λ= - / P3 (прочерк означает отсутствие у автомата входных сигналов Хр). 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 ,Jr и Kr (рис. 1, б).

Таблица 1

Функция переходов счетчика по mod8

i

Q2Q1Q0

Q2+Q1+Q0+

J2

K2

J1

K1

J0

K0

0

4

1

7

6

5

3

2

0 0 0

1 0 0

0 0 1

1 1 1

1 1 0

1 0 1

0 1 1

0 1 0

1 0 0

0 0 1

1 1 1

1 1 0

1 0 1

0 1 1

0 1 0

0 0 0

1

x

1

x

x

x

0

0

x

1

x

0

0

1

x

x

0

0

1

x

x

1

x

x

x

x

x

0

1

x

0

1

0

1

x

x

1

x

x

0

x

x

0

1

x

0

1

x

 

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:

i

Q2Q1Q0

Q2+Q1+Q0+

J2

K2

J1

K1

J0

K0

0

3

1

4

2

6

7

5

0 0 0

0 1 1

0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 0

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 0

1 1 1

1 0 1

0 0 0

0

0

1

x

1

x

x

x

x

x

x

1

x

0

0

1

1

x

0

1

x

x

x

0

x

1

x

x

0

0

1

x

1

x

x

0

0

1

x

x

x

0

1

x

x

x

0

1

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , Jr и Kr:

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 :

i

Q2Q1Q0

Q2+Q1+Q0+

D2

D1

D0

0

3

1

4

2

6

7

5

0 0 0

0 1 1

0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 0

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 0

1 1 1

1 0 1

0 0 0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

 


По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , Dr:

 

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:

i

Q2Q1Q0

Q2+Q1+Q0+

J2

K2

J1

K1

J0

K0

0

2

4

6

7

3

1

5

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 0

1 1 1

0 1 1

0 0 1

1 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

1 1 1

0 1 1

0 0 1

1 0 1

0 0 0

0

1

x

x

x

0

1

x

x

x

0

0

1

x

x

1

1

x

1

x

x

x

0

0

x

1

x

0

0

1

x

x

0

0

0

1

x

x

x

x

x

x

x

x

0

0

0

1

По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , Jr и Kr:

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 :

i

Q2Q1Q0

Q2+Q1+Q0+

D2

D1

D0

0

2

4

6

7

3

1

5

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 0

1 1 1

0 1 1

0 0 1

1 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

1 1 1

0 1 1

0 0 1

1 0 1

0 0 0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

 


По таблице составляются диаграммы Вейча для функций , Dr:

 

Из диаграмм следует, что функции возбуждения:

 


Схема счетчика на D-триггерах:

Временная диаграмма:


Ключевые слова -


ФНГ ФИМ ФЭА ФЭУ
Copyright 2018. Для правильного отображения сайта рекомендуем обновить Ваш браузер до последней версии!