Решение:

Функциональная схема счетчика с модулем счета k=5 строиться на трех JK-триггерах. Каждый JK-триггер работает в режиме переключения J = K = 1. На входах S и R так же установлен уровень логической “1”.

Пусть в начальный момент времени состояния выходов счетчика соответствует двоичному числу 000 (счетчик очищен). При поступлении первого тактового импульса на синхронизирующий вход (C) триггера DD1.1 этот триггер переключается и на выходе получаем двоичное число 001. Второй тактовый импульс возвращает триггер DD1.1 в исходное состояние “0” (Q=0), что в свою очередь приводит к переключению триггера DD1.2 в состояние “1” (Q=1). На выходе появится число 010₂. И т.д. Сигнал на выходе каждого триггера запускает следующий триггер. Счетчик по модулю 5 считает от 000₂ до 100₂ (от 0 до 4). В схему необходимо ввести логический элемент И-НЕ (DD2) для установки всех триггеров в нулевое состояние (очистки счетчика) с приходом пятого импульса 101₂, (т.е. с приходом первого импульса после того как счетчик досчитал до 100₂). При подаче на входы логического элемента И-НЕ, на входы R триггера поступит сигнал логического “0”, что сбросит все триггеры и цикл начнется заново.

Q1 – разряд единиц

Q2 – разряд двоек

Q3 – разряд четверок

Задача 12. Составить схему кольцевого реверсивного счетчика с модулем счета k=6 (на JK-триггерах)

Решение:

Функциональная схема кольцевого реверсивного счетчика с модулем счета k=6 строиться на трех JK-триггерах. Каждый JK-триггер работает в режиме переключения J = K = 1.

Для построения реверсивного счетчика необходимо объединить схемы суммирующего и вычитающего счетчиков.

Для суммирующего счетчика в начальный момент времени состояния выходов соответствует двоичному числу 000 (счетчик очищен). При поступлении первого тактового импульса на синхронизирующий вход (C) триггера DD1.1 этот триггер переключается и на выходе получаем двоичное число 001. Второй тактовый импульс возвращает триггер DD1.1 в исходное состояние “0” (Q=0), что в свою очередь приводит к переключению триггера DD1.2 в состояние “1” (Q=1). На выходе появится число 010₂. И т.д. Сигнал на выходе каждого триггера запускает следующий триггер. Счетчик по модулю 6 считает от 000₂ до 101₂ (от 0 до 5). В схему необходимо ввести трехвходовой логический элемент И-НЕ (DD8) и инвертор (DD7) для установки всех триггеров в нулевое состояние (очистки счетчика) с приходом шестого импульса 110₂, (т.е. с приходом первого импульса после того как счетчик досчитал до 100₂). При подаче на входы логического элемента И-НЕ, на входы R триггера поступит сигнал логического “0”, что сбросит все триггеры и цикл начнется заново.

В вычитающем счетчике счет организован в обратном направлении от 101₂ до 000₂ (5,4,3,2,1,0), синхронизирующий вход каждого триггера связан с инверсным выходом предыдущего триггера. В вычитающем счетчике перед началом счета в обратном направлении предусмотрена предварительная его установка в состояние 101₂ (десятичное число 5) с помощью входа предустановки S, организованное с помощью подачи на вход S триггеров DD1.1 и DD1.3 уровня логического “0” и уровня логической “1” на вход S триггеров DD1.2 через логический элемент НЕ (DD4). После предустановки при работе счетчика на всех входах S и R должен быть установлен уровень логической “1”. По достижении на выходах триггеров числа 000₂ необходимо произвести сброс счетчика и сделать предустановку 101₂, путем введения в схему трехвходового элемента ИЛИ (DD6) c которого уровень логического “0” подается на входы R и S(по рассмотренной выше схеме предварительной установки).

Направление счета импульсов (суммирующее или вычитающее) зависит от сигнала на входе I. Если с входа I подается логическая единица, то импульсы отсчитываются в прямом направлении, т.к. элементы И (DD3.1, 3.2, 5.1, 5.2) и ИЛИ пропускают на синхронизирующий вход триггеров сигнал с прямого выхода триггеров, при наличии на I логического нуля эти элементы пропускают сигнал на синхронизирующий вход с инверсного выхода триггеров.

Задача13 Составить схему делителя частоты с коэффициентом деления k= 14 (на счетчиках).