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).

Последовательностнойсхемой называют схему, в которой выходной сигнал управления в любой момент времени определяется входными сигналами в данный момент и выходными сигналами в предыдущие моменты. Такие схемы должны содержать элементы памяти, запоминающие предыдущие значения выходных сигналов.

Основными элементами последовательностных схем являются триггеры и счетчики.

Триггер– простейшая цифровая схема последовательностного типа. У комбинационных схем состояние выхода Yв любой момент времени определяется только текущим состоянием входа X:

.

Мультивибраторы на транзисторах представляют собой двухкаскадные апериодические усилители, выход которых замкнут на вход. В зависимости от типа усилителей различают мультивибраторы внешне симметричные и несимметричные.

Мультивибраторы могут работать в одном из трех режимов:

1. Режим автоколебания.

Мультивибратор имеет два состояния квазиравновесия, во время которых происходят медленные изменения токов и напряжений. За счет лавинообразного изменения токов и напряжений он скачком переходит из одного состояния в другое, т.е. является автогенератором.

2. Ждущий режим.

Используется для формирования импульсов заданной длительности и формы. Мультивибраторы в ждущем режиме имеют и другие названия: одновибратор, однотактный релаксатор, кипп-реле.

3. Режим синхронизации

.На мультивибратор подается внешнее синхронизирующее напряжение (синусоидальное или импульсное). В результате этого частота повторения импульсов на входе мультивибратора становится кратной частоте синхронизирующего напряжения.

Дешифраторы и шифраторы по существу принадлежат к числу преобразователей кодов. С понятием шифрации связано представление о сжатии данных, с понятием дешифрации - обратное преобразование.

Комбинационная схема, преобразующая поступающий на входы код в сигнал только на одном из ее выходов, называется дешифратором. Каждому цифровому коду на входах дешифратора соответствует логическая 0 (или логический 0) на определенном выходе.

Так, на одном выходе дешифратора появляется логический 0, а на остальных – логические 1, когда на входных шинах устанавливается, к примеру, двоичный код десятичного числа четырех; логический 0 на другом выходе и логические 1 на остальных появляются, когда на шинах присутствует двоичный код десятичного числа пяти и т.д.(для инверсного режима). Таким образом, дешифратор расшифровывает (дешифрирует число, записанное в двоичном коде, представляя его логической 1 или 0 на определенном выходе.

Освоение этапов проектирования одноразрядных и многоразрядных цифровых компараторов; исследование работы полученных схем.