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 22

д) ввести счетчик числа циклов. Останов должен осуществляться после заданного числа циклов сигналом, формируемым этим счетчиком.

P3.38. В наихудшем случае, когда в исходном состоянии Q₁ = Q₂ = ... = Q_m = 1, все триггеры в схеме на рис. 3.15 при подаче входного импульса переключаются один за другим (рис. Р3.21). Поэтому должно быть T + t_{з тp}  ³  mt_{з тp} + θ. Вместе с тем для надежного переключения первого триггера должно быть Т ³ θ_ртр. Таким образом,

θ_рсч = Т_мин = max{θ_ртр, (m – 1)t_зтр + q_мин} = max{100,2 ^. 60 + 40} = 160 нс; F_pcч = 1/θрсч ≈ 6,3 МГц.

P3.39. Для надежной работы делителя частоты достаточно выполнение условия Т ≥ θ_ртр. Поэтому θ_{р дел} = 100 нс и F_{р дел} = 10МГц.

Р3.40. В исходном состоянии Q₁ = Q₂ = l и Q₃ = Q₄ = 0, т.е. J₂ = К₂ = 1; J₃ = K₃ = 1 и J₄ = K₄ = 0. Поэтому при поступлении на вход х положительного импульса переключаются 1, 2 и 3-й триггеры, т. е. счетчик оказывается в состоянии 0100 (k = 16).

Р3.41. При любых переходах все триггеры счетчика с параллельным переносом переключаются одновременно. Поэтому разрешающее время и разрешающая способность такого счетчика не зависят от числа триггеров и соответственно равны

θ_рсч = max{θ_ртр, θ_мин} = max{100, 40} = 100 нc; F_рсч = 1/θ_рсч = 10МГц.

Рис. Р3.22. Схема счетчика с модулем счета k = 6

Р3.42. Функции переходов и выходов счетчика с k = 6 представлены в табл. Р3.8 (см. также табл. 3.1). После минимизации с помощью карт Карно получаем J_l = K₁ = 1; J2 = Q₁×; K₂ = K₃ = Q₁; J₂ = Q₁ Q₂ (схема на рис. Р3.22). У десятичного счетчика J₃ = K₃ = 1; J₂ = Q₁×; K₂ = Q₁; J₃ = K₃ = Q1×Q2; J₄ = Q₁ Q₂ Qз; K₄ = Q₁.

Таблица Р3.8

Р3.43. В кольцевом счетчике с прямыми связями при подаче входного импульса одновременно переключаются два соседних триггера (рис. Р3.23). Должны выполняться условия T > θ_рсч и T + t_зтp  > t_зтр + θ. Поэтому θ_рсч = mах{θ_ртр, θ_мин} = mах{θ_pтр, t_{с раб}} = mах{100, 40} = 100 нc.

Р3.44. Как показывает рис. Р3.24, в кольцевом счетчике с одной перекрестной связью каждый импульс вызывает переключение только одного триггера. Должны выполняться условия mТ > θ_ртр и T + t_зтр ³ t_{з tp} + θ. Следовательно, θ_рсч = T_мин = mах{θ_ртр/m, θ_мин} = max{100/3, 40} = 40 нc; F_рсч = 1/θ_рсч  » 25 МГц.

Рис. Р3.23. Временные диаграммы для кольцевого счетчика с прямыми связями

Рис. Р3.24. Временные диаграммы для кольцевого счетчика с одной перекрестной и остальными прямыми связями

P3.45. Выбираем схемы счетчика:

а) кольцевого с одной перекрестной связью (m = 2, F_рсч = 25МГц);

б) с параллельным переносом (m = 4, F_рсч = 10 МГц);

в) с последовательным переносом (m =12, F_рcч = 2 МГц).

Р3.46. Временные диаграммы приведены на рис. Р3.25; t _{и вых} = 3 T_вх = 18 мкс; T_вых = 8T_вх = 48 мкс.