Разработка дискретного устройства (ДУ). Построение обобщённой таблицы истинности. Схема электрическая принципиальная абстрактного автомата, страница 2

Во второй части необходимо синтезировать абстрактный асинхронный конечный автомат, у которого в качестве памяти используются JK-триггеры. Метод синтеза – табличный.
      1. Разработка дискретного устройства.

1.1. Структурная схема дискретного устройства.

Структурная схема дискретного устройства представлена на рисунке №1.1.

На рисунке обозначены:

ГИ - Генератор импульсов.

СТ - Счётчик.

ДЧ -Делитель частоты.

ПК -Преобразователь кода.

SM -Сумматор по модулю 2.

 

Рисунок №1.1

Принцип работы дискретного устройства:

С генератора импульсов  сигнал одновременно поступает на счётчик импульсов и на делитель частоты на 2. Со счётчика импульсов сигнал поступает на преобразователь кода. Преобразователь кода подаёт выходной сигнал на сумматор по модулю 2. На сумматоре сигнал с мультиплексора и делителя частоты “суммируется”. На выходе дискретного устройства получается всего один выход.

 Разработка дискретного устройства.

1.2  Генератор прямоугольных импульсов.

Генератор предназначен для генерации счётных импульсов прямоугольной формы. Импульсы с ыхода генератора подаются на вход других устройств.

Генератор собран по несимметричного схеме мультивибратора. Принцип работы данной схемы генератора описан в [6]. Параметры резистора и конденсатора определим из выражения:

f=1/3RC, где: f — частота генерируемых импульсов, Гц;

R — сопротивление резистора R1, Ом;

C — ёмкость конденсатора C1, Ф.

Так как мы знаем выходную частоту генератора f=100 кГц, из формулы найдём номиналы резистора и конденсатора:

Взяв резистор номиналом 2000 Ом,  мы получим номинал конденсатора 1,5 нФ.

Для демонстрации работы генератора на рисунке №1.3  представлена временная диаграмма.

Схема генератора приведена на рисунке 1.1. Временные диаграммы работы генератора приведены в приложении 1 на рисунке 1.

Рисунок 1.2. Генератор прямоугольных импульсов.

           U, В

 

          0                                                                                                                         t

Рисунок 1.3. Временные диаграммы генератора импульсов.

1.3.  Синтез счётчика.

По заданию необходимо синтезировать вычитающий счётчик на D–триггерах с коэффициентом счёта 15. Базис реализации схемы счётчика — ИЛИ–НЕ.

Коэффициент счёта показывает число устойчивых состояний счётчика. Так как двоичный эквивалент коэффициента счёта — четырёхразрядное число, то для построения счётчика необходимо 4 триггера.

Для синтеза счётчика составим таблицу перехода (таблица 1.1) триггеров из одного состояния в другое:

            Таблица 1.1. Таблица переходов.