Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: Учебное пособие (Представление чисел и арифметические операции в цифровых устройствах. Микропроцессорные устройства и системы на базе МП КР580ВМ80), страница 21

Рис РЗ 19. Перестраиваемый счетчик

Подключение схемы для сброса показано штриховойлинией.

Р3.30. Схема перестраиваемого счетчика приведена на рис. Р3.19. Так как в счетчике используются ТТЛ-элементы, то размыкание ключа соответствует подаче единицы на соответствующий вход элемента И. Например, при замыкании всех ключей k = 15. при замыкании только ключа 2 k = 2.

Р3.31. Отключение выхода Q₄ от входа ячейки И равносильно подаче на этот вход сигнала 1. При этом k = k₁×k2 = 8^.16=128.

P3.32. б) Максимальное число выходов k = 2ⁿ = 2⁴= 16;

в) так как в схеме используется счетчик с последовательным переносом, то на выходе дешифратора могут появляться ложные импульсы во время перехода счетчика из одного состояния в другое. Например, при переходе счетчика из состояния 1111 в нулевое состояние на его выходе появляются дополнительно следующие кодовые комбинации: 1110, 1100, 1000. Эти комбинации вызывают ложные сигналы на выходе дешифратора.

РЗ.ЗЗ. Для устранения опасных состязаний необходимо на входы W дешифратора подавать стробирующие сигналы 0 с задержкой относительно сигнала х, равной или большей максимального времени установления сигналов в счетчике (t_{з сч}  = 135 нс).

Р3.34. Для этой цели можно использовать два последовательно включенных ждущих мультивибратора. Один для создания задержки [устраняющий опасные состязания (см. РЗ.ЗЗ)], другой для получения стробирующего импульса, длительность которого должна быть равна необходимой длительности выходных импульсов t_{и вых}.

Рис. Р3.20. Временные диаграммы к задаче 3.36

Рис. Р3.21. Временные диаграммы для счетчика с последовательным переносом

Р3.35. Для этой цели следует использовать счетчик с коэффициентом пересчета k =10 (см. Р3.28).

Р3.36. Слагаемые А и В вводятся в регистры А и В в последовательном коде, начиная с младших разрядов. В это время может выполняться сложение над «выталкиваемыми» кодами чисел, которые были туда занесены ранее.

Если коды чисел А и В занесены в регистры, то перед приходом импульса С на выходе сумматора образуются сигналы суммы S и переноса Р в результате сложения младших разрядов чисел А и В (рис. Р3.20). В момент подачи импульса С перенос записывается в D-триггер, а сумма – в регистр суммы по фронту импульса С (входы С – динамические). В это же время на вход сумматора поступают следующие разряды слагаемых из сдвигающих регистров А и В и перенос, образованный в предыдущий момент, из D-триггера. Образуются снова сигналы суммы и переноса, и по фронту импульса С следующий разряд суммы и перенос записываются в сдвигающий регистр суммы и в D-тритгер и т. д.

Временные диаграммы сигналов, характеризующие работу суммирующего устройства, приведены на рис. Р3.20.

Р3.37. а) Код операции записывается в регистр кода операции по сигналу «Запись», откуда поступает на дешифратор кода операции. Появляется сигнал 1 на соответствующем выходе дешифратора. Каждому коду операции соответствует сигнал 1 на соответствующем выходе дешифратора.

По сигналу «Пуск» записывается 1 в RS-триггер, благодаря чему тактирующие импульсы начинают поступать на распределитель импульсов через ячейку И. На выходе распределителя начинают появляться импульсы в каждом такте на соответствующем выходе, начиная с первого.

Эти импульсы и сигналы А с выхода дешифратора поступают на комбинационное цифровое устройство. Это устройство создает необходимые сигналы управления в каждом такте. На выходе y_k+1 создается сигнал для останова устройства после выполнения соответствующей операции, определяемой кодом операции. Этот сигнал переводит RS-триггер в нулевое состояние, что приводит к прекращению подачи синхроимпульсов на распределитель импульсов. Он устанавливается в исходное нулевое состояние;

б) распределитель импульсов может быть выполнен на кольцевом регистре, в котором продвигается одна единица, либо на счетчике и дешифраторе;

в) максимальное число выходов 2⁴ = 16;

г) не будет, так как на выходе дешифратора будут появляться ложные импульсы (см. Р3.33). Способы устранения опасных состязаний указаны в Р3.33;