Минимизируя, получаем:
(2.12)
Функциональная схема с цепями сброса в исходное, построенная по функциям (2.9), (2.12), показана на рисунке 2.12,в.
Рисунок 2.12
Пример 2.3. Делитель частоты на 3 с потенциальными входом x и выходом z описывается временными диаграммами (рисунок 2.10,д).
Синтезировать автомат, применив:
а) реле с переключающими контактами;
б) элементы памяти типа задержки и логические элементы серии К106;
в) RS-триггеры и логические элементы серии К106.
Решение. Анализ временных диаграмм показывает, что
цикл работы устройства повторяется при исчезновении каждого третьего сигнала на
входе х. Видно, что автомат имеет шесть внутренних состояний; в трех из
них он находится при ,
в других трех – при
.
Этим он отличается от рассмотренного выше прототипа с импульсными входами, так
как сейчас нельзя пренебрегать длительностью сигнала х. Граф переходов
строится так, как показано на рисунке 2.13,а.
Рисунок 2.13.
Таблица переходов-выходов может быть построена двояко. Как общий случай таблица переходов-выходов представлена на рисунке 2.13,б. В клетках таблицы, соответствующих переходному процессу установки в новое внутреннее состояние, недоопределены состояния выходов. Можно дать следующие рекомендации. Если переход в новое внутреннее состояние не сопровождается сменой состояний выходов, то целесообразно не изменять выходные сигналы и во время перехода. Если же при переходе происходит изменение состояния какого-либо выхода, то в момент перехода сигнал на нем безразличен.
Как частный случай – автомат Мура, делитель описывается отмеченной таблицей переходов (рисунок 2.13, в).
Необходимое минимальное число элементов памяти:
Кодирование внутренних состояний автомата с темя элементами памяти можно выполнить по-разному. Один из способов, устраняющих состязания при действии х, – кодирование кодом Либау-Крейга:
Нетрудно видеть, что при этом память заполняется единицами, а затем нулями.
Кодированная таблица переходов-выходов принимает вид, показанный на рисунке 2.13,г. Отсюда можно найти, что:
(2.13)
а) Для вариантов условия
задачи а) и б) элементы памяти – задержки. Поэтому таблица (смотри рисунок
2.13,г) задает и функции возбуждений . Если для упрощения работы каждую
задать картой Карно, то
их МДНФ определяются как
(2.14)
В случае РКЭ их можно представить в виде:
(2.15)
Реализация системы функций (2.13), (1.15) приведена на рисунке 2.14,б, где для уменьшения числа контактов применены диоды.
Рис. 2.14.
б) В случае микросхем серии К106 функции возбуждений элементов памяти типа задержки можно представить как:
(2.16)
Если использовать элементы 2И-НЕ с расширением по ИЛИ и расширители, то схема, реализующая систему функций (2.13), (2.16), может быть построена так, как показано на рисунке 2.15,а.
Рис.2.15.
в) Применение RS-триггеров
делает необходимым построение таблиц функций возбуждений (i=1,2,3)
(смотри рисунок 2.13,д). Минимизируя с помощью карт Карно (рисунок 2.14,а),
имеем
(2.17)
Использование расширительных
входов триггеров и расширителей по ИЛИ позволит представить в совмещенном
изображении схему, реализующую функции (2.13), (2.17), как показано на рисунке
2.15,б. Здесь, в отличии от двух предыдущих случаев, предусмотрен сброс в
исходное путем подачи нулевого сигнала на инверторные входы всех триггеров
одновременно.
Пример 2.4 Выполнить синтез делителя частоты на 3 с потенциальным входом х, используя импульсный прототип, описанный в примере 2.2.
Решение. Если задачу решить, синтезируя делитель на
3 с импульсным входом и памятью на двух JK-триггерах, а затем, получив
функцию выходов z (2.9) и функции (2.11), использовать
микросхемы (элементы И-НЕ и JK-триггеры с входной логикой), то схема автомата
принимает вид, показанный на рисунке 2.16.
Рис. 2.16.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.