Зміст

ВСТУП 2

СПИСОК СКОРОЧЕНЬ 3

ЗАВДАННЯ 4

ПОЧАТКОВІ ДАНІ 5

1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ПРО СХЕМИ ЛІЧИЛЬНИКІВ 6

1.2 Способи організації перенесень між розрядами лічильника 7

1.3 Схеми асинхронних двійкових підсумовуючих і віднімаючих лічильників на синхронних і асинхронних тригерах 7

1.4 Двійково-десяткові лічильники і двійково-десяткові коди 8

1.5 Організація перенесень між десятковими розрядами в ДДЛч 9

2 СИНТЕЗ ПРОСТИХ СИНХРОННИХ ЛІЧИЛЬНИКІВ З ДОВІЛЬНИМ ПОРЯДКОМ ЛІЧЕННЯ (КОД 4221) 10

2.1 Побудова кодованої таблиці переходів синхронного лічильника 11

2.2 Побудова кодованої таблиці функцій збудження тригерів даного типу 12

2.3 Одержання функцій збудження тригерів в досконалій формі лічильника 12

3.1 Побудова часової діаграми роботи асинхронного лічильника 15

3.2 Визначення по ЧД функцій синхронізації тригерів 15

3.3 Побудова схеми асинхронного лічильника 15

4 СИНТЕЗ РЕВЕРСИВНОГО СИНХРОННОГО ДЕСЯТКОВОГО ЛІЧИЛЬНИКА (ЩО ПРАЦЮЄ В КОДІ 4221) 16

4.1 Побудова кодованої таблиці переходів реверсивного лічильника 16

4.2 Побудова кодованої таблиці функцій збудження тригерів для РСЛч 16

16 17 18 19 22 23 26 27 30 31 17

4.3 Одержання функцій збудження тригерів лічильника в досконалій формі 17

ВСТУП

При вивченні типових пристроїв цифрової техніки важливе місце займають питання експериментального дослідження їх структури, архітектури, а також питання автоматизованого логічного і схематичного проектування визначених пристроїв на рівні тригерів.

Освоєння принципів роботи типових пристроїв цифрової техніки базується, в основному, на синтезі цих пристроїв за допомогою формальних методів логічного проектування комбінаційних схем і цифрових автоматів. Методи аналізу роботи цифрових пристроїв грають в структурі розглянутого прикладу допоміжну роль.

Мета:

• Вивчити різноманітні схеми та засоби організації перенесень у лічильниках;

• Оволодіти методами синтезу синхронних, асинхронних та реверсивних лічильників;

• Набути навичок в складанні, налагодженні та експериментальному дослідженні різноманітних схем лічильників.

Список скорочень

ЛЧ – лічильник

У0 – установка в нуль (скидання в нуль)

У1 – установка в одиницю

АЛЧ – асинхронний лічильник

СЛЧ – синхронний лічильник

РСЛЧ – реверсивний синхронний лічильник

ЧД – часова діаграма

ГІ – генератор імпульсів

ГОІ – генератор одиночних імпульсів

ДВ – діаграма Вейча

ДДК – двійково–десятковий код

ДЕ – десятковий еквівалент

ДДНФ – досконала диз'юнктивна нормальна форма

ДКНФ – досконала кон'юнктивна нормальна форма

КТФЗ – кодована таблиця функцій збудження

ЛЕ – логічний елемент

ЛУ – логічна умова

МДНФ – мінімальна диз'юнктивна нормальна форма

ОФ – операторна форма

СП – сигнал перенесення

СЧ – система числення

ТІ – таблиця істинності

ТКСП – таблиця код сигналів перенесення

ТФЗ – таблиця функцій збудження

УТП – умовна таблиця переходів

ЕА – елементарний автомат (тригер)

ЕОМ – електронно–обчислювальна машина.

Завдання

Необхідно:

• cпроектувати синхронний і асинхронний двійково-десятковий лічильник на JR-триггерах, використовуючи несамодоповнювальний код 4221;

• оволодіти методами синтезу синхронних і асинхронних лічильників;

• отримати навики в створенні, налагодженні і експериментальному дослідженні різноманітних схем лічильників.

Початкові дані

Варіант № 3

Номер коду 2 по таблиці 5.2

Тип тригера – Т

Десяткове число	Двійковий код	4221
0	0000	0
1	0001	1
2	0010	2
3	0011	3
4	0100	-
5	0101	-
6	0110	4
7	0111	5
8	1000	-
9	1001	-
10	1010	6
11	1011	7
12	1100	-
13	1101	-
14	1110	8
15	1111	9

1. Основні теоретичні відомості про схеми лічильників

1.1 Визначення і класифікація лічильників

Лічильником (ЛЧ) називають цифровий автомат для зберігання довільного n- розрядного числа, що дозволяє збільшити (зменшити) це число на одиницю чи задану константу та має часто ланцюг установки нуля. Лічильники можуть виконувати також функції прийому і видачі чисел.

Максимальне число стійких внутрішніх станів лічильника називають його модулем N. Модуль - це максимальне число одиничних вхідних (лічильних сигналів), які може рахувати лічильник. Число тригерів (елементарних автоматів), необхідних для побудови лічильника, дорівнює числу його розрядів та визначається з формули

п = ] log ₂ N [, (1.1)

де дужки ] [, означають округлення в бік більшого цілого числа.

Вхідний сигнал обумовлює перехід лічильника з одного стійкого стану в іншій. Номери станів відраховуються від деякого початкового (нульового) стану. Звичайно передбачається можливість переходу лічильника з довільного стану в початковий під дією спеціального керуючого сигналу установки до нуля (УО). Крім того, лічильник може встановлюватися в початковий стан після завершення одного циклу роботи - підрахунку числа вхідних сигналів, яке дорівнює модулю лічильника.

За функціональними ознаками лічильники класифікуються наступним чином.

За модулем рахунку ЛЧ поділяють:

• на двійкові лічильники або лічильники за модулем N, де N=2^л (п = 1, 2, 3,...), тобто модуль двійкового лічильника дорівнює цілому ступеню числа 2;

• на недвійкові лічильники або лічильники за модулем М (лічильники з довільним модулем), де 2 ^n-1 <М<2 ⁿ .

• За напрямом рахування розрізняють:

• прості лічильники (тільки підсумовуючі або тільки віднімальні );

• реверсивні лічильники.