Структурная схема дискретного устройства. Разработка генератора импульсов. Синтез абстрактного конечного автомата, страница 5

Таблица №1.5 Таблица состояний счетчика на 4.

№	Текущие		Последующие		J1	K1	J2	K2
	Q1	Q2	Q1	Q2
0	0	0	0	1	0	~	1	~
1	0	1	0	1	1	~	~	1
2	0	1	0	1	~	0	1	~
3	0	1	0	1	~	1	~	1

По таблице истинности составим функции для входов триггеров. И минимизируем их с помощью карт Карно (рисунок№1.7).

Рисунок№1.7

Получаем минимальные функции для:

Схема счетчика представлена  на рисунке№1.8 , а диаграмма работы на рисунке№1.9.

Рисунок№1.8

Рисунок№1.9

Рисунок№1.10

1.5    Разработка делителя частоты.

Делитель частоты – устройство, на вход которого подаются импульсы с частотой f ,а на выходе формируются с частотой f’ = f / k. Где k - коэффициент деления.

Соберём делитель частоты на 2 на одном JK-триггере (рисунок 1.11). Для этого необходимо соединить входы J и K и подать на них логическую единицу. На вход синхронизации будут поступать импульсы с генератора импульсов, тогда на выходе мы получим частоту уменьшенную вдвое чем на генераторе импульсов. На рисунке№1.12 показана временная диаграмма работы делителя частоты.

Рисунок№1.11

Рисунок№1.12

1.6 Разработка сумматора по модулю два.

Сумматор – устройство, считающее количество активных сигналов на входе.

В данном варианте требуется создать сумматор по модулю два всего на два входа. Один вход будет подведён с мультиплексора, другой с делителя частоты. Для сумматора составим таблицу истинности (таблица№1.6).

Таблица 1.6 Таблица состояний сумматора.

Входы		Выход
x1	x2	Q
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

По таблице истинности составим функцию для выхода Q.

Для построения схемы (рисунок 1.13) перейдём к базису ИЛИ-НЕ:

Рисунок№1.13

Наглядная демонстрация представлена на рисунке№1.14

Рисунок№1.14

1.7 Выбор элементной базы дискретного устройства.

2. Синтез абстрактного конечного автомата

Требуется синтезировать синхронный автомат, заданный таблицей переходов(таблица№2.1) и таблицей выходов(таблица№2.2). В качестве элементов памяти используется JK-триггеры, базис реализации ИЛИ-НЕ.

Автоматом называется дискретное устройство, способное принимать различные состояния, под воздействием входных сигналов, переходить из одного состояния в другое и вырабатывать выходные сигналы.

Синхронные автоматы представляют собой подкласс автоматов, в которых исключение критических состязаний достигается за счёт синхронизации появления внешних и внутренних сигналов в схеме.

Таблица№2.1 Таблица переходов.

A	a1	a2
S
S0	S1	<S0>
S1	S2	<S1>
S2	S0	S3
S3	<S3>	S4
S4	<S4>	S2

Таблица№2.2 Таблица выходов.

A	a1	a2
S
S0	1	1
S1	1	1
S2	0	0
S3	0	0
S4	0	0

Графический метод основывается на представлении автомата в форме графа. В качестве элементов памяти могут использоваться различные типы триггеров, в данном варианте элементами памяти являются JK-триггеры.

Таблицам №2.1 и №2.2 соответствует граф, представленный на рисунке №2.1.

Рисунок№2.1