Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.12 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Триггер	на рис. 3-5, в отличается только наличием одного уп
р а в л я ю щ е г о	входа D.
Триггеры	на рис. 3-5, г и д построены по отличным от первых

двух схемам . Они имеют меньшее количество вспомогательных вы

ходов

(аналогичные выходы

всех

триггеров обозначены

одина

ковыми

буквами)

и требуют меньшего числа операций

инверсии.

При использовании

элементов

И — Н Е

схемы £>-триггера

а н а л о

гичны

получаются

заменой

вентилей

И Л И — Н Е

на

И — Н Е ,

а т а к ж е

всех

входных

выходных

переменных

их

инверсиями.

Н а

рис. 3-5, е

представлена

принципиальная

схема

D-триггера

на

элементах И, И Л И ,

Н Е

(И,

И Л И — Н Е ) .

Т а к а я

схема

требует

а)

минимальное число операций инвер

о'

сии, но

здесь

не

удается

использовать

вспомогательные

выходы

А,

В,

С и

Е. Следует

отметить,

что

построение

Д - триггера совсем без операции ин

0(Щ

версии

невозможно .

Схема

Д - триггера

на

элементах

Q(t)

И — И Л И — Н Е

отличается

от

преды

дущей необходимостью заведения об

ратных

связей

к а ж д о м из

запоми

нающих триггеров через схему И в

точку

расширения

по

И Л И

схемы

Рис. 3-6. //(-триггер с

таблицей

И — И Л И — Н Е .

JK-триггер,

отличие

от

RS-

переходов

(а)

его

принци

триггера,

изменяет

свое

состояние

пиальная

схема

(б)

при

входной

комбинации

/ =

/ С = 1 ,

т. е. этот

триггер

м о ж е т

быть

исполь

зован

качестве

счетчика. Условное обозначение и

т а б л и ц а

пе

реходов //( - триггера представлены на рис. 3-6, а. Вход

пред

ставляет

собой

импульсный

вход

установки

триггера

состояние

Q = l ,

вход К — импульсный

вход

установки триггера

состоя

ние

Q (Q =

0) . Н а

рис.

3-6,

представлена

принципиальная

схема

/ / ( - т р и г г е р а

на

элементах И Л И — Н Е .

Ч а с т н ы м

случаем //( - триггера

является

Г-триггер,

который

по

лучается при объединении входов / и /( . Такой триггер

представ

ляет собой

импульсный

счетный

триггер.

//( - триггер применяется д л я построения счетчиков с последова

тельным

и п а р а л л е л ь н ы м

переносом.

Синхронизированный

JK-триггер

управляется,

к а к

//( - триг

гер,

сигналами

на

входах

К.

Однако

переключение

триггера

из одного состояния в другое осуществляется при поступлении син хронизирующего сигнала на вход С. Условное обозначение и таб лица переходов синхронизированного //( - триггера, н а з ы в а е м о г о

в дальнейшем //(С - триггером, представлены на				рис.	3-7, а. Прин
ципиальная схема //(С - триггера на элементах				И — Н Е		представ
лена на рис. 3-7,	б. Аналогично строится //(С - триггер				на	элементах
И Л И — Н Е . П р и	этом,	как	отмечалось выше, входные		и	выходные
переменные з а м е н я ю т с я		их	инверсиями .

С р а в н и в а я	рассмотренные разновидности триггеров, можно									за
ключить, что с помощью .RS-триггеров можно строить только узлы
запоминания	двоичной				информации . С			помощью //( - триггеров
(и производных от		них		Г-триггеров)			можно строить двоичные счет
чики. D - т р ш т е р ы		и	//(С - триггеры				являются		универсальными	и
	а)						6)	Q	О
					J	0	0	Q	О
J	к	с	QftH)		с	0,
J	к	с	QftH)		К
—	—				К
—	—	0	Oft)
0	0	1	aft)
1	0	1	і
0	1	1	О
1	1	1	Oft)

Рис. 3-7. /КС-триггер с таблицей переходов (а) и его принципиальная схема на элементах „И"—„НЕ" (б)

позволяют строить любые последовательностные схемы — счетчики, сдвигающие регистры, распределители импульсов и т. п.

Синтез последовательностных схем. Р а с с м о т р и м некоторые при меры построения последовательностных схем на D-триггерах. В ы ш е были рассмотрены различные в а р и а н т ы принципиальных схем D-


Рис. 3-8. Двоичные суммирующие счетчики на £>-триггерах
триггера.	В соответствии с этими в а р и а н т а м и может быть			и	не
сколько вариантов последовательностных схем данного типа.
Н а рис. 3-8		представлены варианты построения двоичных			сум
мирующих	счетчиков с последовательным переносом. Счетчик на
рис. 3-8, а	построен на триггерах с двумя потенциальными			управ
л я ю щ и м и	входами		(рис. 3-5, б ) , а счетчик на рис. 3-8, б построен
на триггерах		с	одним потенциальным у п р а в л я ю щ и м	входом

(рис. 3-5, в ) . Сигнал переноса снимается со вспомогательного вы хода В триггеров.

В ы ч и т а ю щ ие двоичные счетчики строятся аналогично и отли чаются от суммирующих только связями в цепях переноса. Так, д л я

триггеров, представленных на рис. 3-5,

б и в ,

сигналы

переноса

необходимо

снимать

со

вспомогательных

выходов

А,

д л я триг

гера типа,

представленного на рис. 3-5,

г,— с

выхода

причем

Тп = Ап-\

7'„ = Q n _ 1

соответственно.

В счетчиках с последовательным переносом

з а д е р ж к а

распро

странения

сигнала возрастает от р а з р я д а

к разряду . Когда это по

каким - либо

причинам

нежелательно,

используют

счетчики

па

р а л л е л ь н ы м

переносом. М н о г о р а з р я д н ы й

двоичный

счетчик

на

D-

—

Т 1

Рис. 3-9. Двоичный счетчик с групповым переносом

триггерах с п а р а л л е л ь н ы м переносом оказывается довольно слож

ным. Обычно		все р а з р я д ы счетчика р а з б и в а ю т с я на группы по 3 —
4 р а з р я д а	в	каждой . Внутри	к а ж д о й группы осуществляется па
раллельный	перенос, а между		группами — последовательный. Такой
счетчик называется счетчиком			с групповым переносом. Н а рис. 3-9

представлена схема счетчика с групповым переносом. В этом счет


чике первые три р а з р я д а			образуют группу			с	п а р а л л е л ь н ы м		пере
носом, а	четвертый	р а з р я д		п р и н а д л е ж и т		к	следующей	группе.
Значения	потенциальных		у п р а в л я ю щ и х		входов к а ж д о г о			из	триг
геров образуются следующими комбинациями							переменных:
	£ i = Q i ;			^ 3 = Q1 Q2 Q3 = Q1 + Q2 + Q3 ;
				D3 = Q1Q2Q3	= Q1 + Q2 + Qa;
	£ > 2 = QiQ2 =	Qi +	Q2 ;	D 4 = Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 =			03 + Q 4 ;

Внутри к а ж д о й группы з а д е р ж к а			определяется			з а д е р ж к о й	рас
пространения	одного вентиля	t3.B. Полное время				з а д е р ж к и	пере
ключения счетчика 4 = « ^ з . в + ^ . т г , где			п — число групп в счетчике;
(з.тг — з а д е р ж к а переключения		триггера.
Совершенно аналогично строится подобный счетчик на /)-триг-
герах с одним	потенциальным	у п р а в л я ю щ и м			входом. Пр и этом из
	а)			9з
				9з
			В	Q	\|2>	О
	\ в_		5	3	\	В
	п.				D
	п.

					Q3
•D	Q	\в о	в	Q	в	а
г,	В		5	0	т,	в
В	а		В	0	в

	Рис.	3-Ю. Декадные	счетчики: а — в коде 1—2—4—8;
		б — в	коде 1—2—4—2
дополнительной		логики исключается часть, ф о р м и р у ю щ а я				управ
л я ю щ и е сигналы на входы D.
Н а рис. 3-10, а представлена схема				декадного счетчика,		рабо
тающего	в коде 1—2—4—8, а на рис. 3-10, б — в коде				1—2—4—2.
Д л я первого счетчика состояния входов				определяются	следующими
комбинациями		переменных:
Dx =	D2 = Q2 Q4 = Q2 + Q4 ; D3 = Q3; D4 = Q8 Q3 Q4 = Q2 + Q3 + Q4 ;
D x = Qi;	D 2 =	Q2 ;	£ 3 = Q3 ;	D 4 = Q4 ;
Г і = Г 0 ;	Г 2 = В і ;		Г 3 = В 2 ; Г« = В Х .

Д л я второго счетчика состояния					входов		определяются следую
щими комбинациями		переменных:
Di = Q i ;	D2=Q2;			;	D3	= Q3 ; Di		= Q 2 Q 3 Q 4
D1 = Qi,	D2	= Q2Q3	H- Q2Q4		D3	= Q3 ;	D 4	4
7\ = Т0;	Г 2	= В і ;			Гз = B2:		Г 4	= Q	;

Аналогично строятся декадные счетчики и на													других		разновид
ностях D-триггеров.
Д л я	построения			делителей				на	любое		четное		число		можно		ис
пользовать		схему	на кольцевом					счетчике			(рис. 3-11). Схема,					пред-
		D	и		п	а		77	а	D Q		J3 Q
		Т 1	0		\в	а		Is	_	TJ	_	Т5 В
		п	0		\в	а		л	а	П	Q		и	Q
											Вых.
				Рис. 3-11. Делитель на							10
		т		0	1	2	3	4	5	6	7	8		9
		Q1		0	1	1	1	1		0	0	0		0
		Q2		0	0	1	1	1	1	1	0	0		0
		Q3		0	0	0	1	1		1	1	0		0
		Q4		0	0	0	0	1		1	1	1		0
		Q5		0	0 0 0 0				•	1	1	1		1
с т а в л е н н а я		на рис.		3-11, имеет коэффициент								деления 10. Преиму
щество такой схемы в том, что в ней всегда												изменяется			состояние
только	одного р а з р я д а ,				что		позволяет			просто		выделить			любой		вы
ход схемы и обеспечивает минимальные											з а д е р ж к и			распростране
ния сигнала. С помощью схемы, приведенной												на	рис. 3-11,			м о ж н о
построить		распределить				импульсов. К а к					видно		из	таблицы		пере

ходов, выделение любого входного импульса может быть осущест

влено с помощью двухвходовых схем	совпадения:
0 - О^ОГ;	5 - £ I Q , ;
1 - Q 1 Q 2 ;	6 - Q i Q 2 ;
2 - <22 0 з ;	7 - Q ^ Q 3 ;
З - Q3 0І\	8 - Q3 Q4 ;
4 - Q 4 Q 5 ;	9 - Q 4 Q 6 .


Ч и с л о выходов		такого распределителя равно удвоенному числу
р а з р я д о в в кольцевом			счетчике.
Н а рис.	3-12	представлена схема		сдвигающего регистра		на
D - триггерах	с д в у м я		потенциальными	у п р а в л я ю щ и м и	входами .
Схема сдвигающего регистра на D - триггерах с одним					у п р а в л я ю
щим входом аналогична . Сдвигающий				регистр на D - триггерах		мо
ж е т быть использован			и в качестве распределителя импульсов.			П р и

этом используются вспомогательные выходы А и С рассмотренных выше D-триггеров, а основные выходы Q не используются . Причем входной сигнал Т0 д о л ж е н быть симметричным . Длительност ь им

пульсов

на

к а ж д о м из выходов

равна

половине

периода

входного

О,

~5 а]—1-о

г—ІГ

vu„

SU0Q

5U0Q

Г 0 с -

Рис. 3-12. Сдвигающий регистр

сигнала

Т0-

Если

нельзя

использовать

вспомогательные

выходы

А и С ввиду чрезмерной

нагрузки

на

них, выходы

распределителя

о б р а з у ю т с я

помощью

дополнительной

логики

соответствии

с в ы р а ж е н и я м и :

= ТоРп = ТА = PnQn

РСп,

Угп = Т0Рп

= T0Qn = f Д , = PnQn

= РпАп

= QnB.

Аналогично строятся последовательностные схемы на

JKC-трят-

герах . Н а рис. 3-13,

представлена

схема

двоичного

счетчика

с па

р а л л е л ь н ы м

переносом. Схема

такого

счетчика

на

/ / ( С - т р и г г е р а х

п р о щ е по сравнению с аналогичной схемой на

/2-триггерах. О д н а к о

сам по себе //СС-триггер сложнее D-триггера. Вход

переноса

ВхП

является

входом счетных

импульсов,

выхода

ВыхП

снимается

перенос

на следующий

разряд .

Н а рис.

3-13, б представлена

схема

двоично-десятичной декад ы

на /.КС-триггерах,

р а б о т а ю щ а я

в коде

1—2—4—8 с

п а р а л л е л ь н ы м

переносом.

Т а к а я

д е к а д а

особенно удобна,

когда

з а д е р ж к и

рас

пространения

сигнала

ж е л а т е л ь н ы

минимальные .

М ы рассмотрели примеры построения некоторых видов последовательностных схем, которые можно отнести к наиболее рас

пространенным		и	в	то ж е	время простейшим. Иногда возникает
з а д а ч а	синтеза	более		сложных последовательностных схем. В		этих
с л у ч а я х построение схемы без привлечения приемов алгебры						ло
гики може т оказатьс я весьма					затруднительным .
В § 3-1 были описаны некоторые приемы минимизации логиче
ских	схем. Д л я		синтеза		простейших последовательных	схем

р а с с м о т р е н н ые		приемы	могут быть с успехом применены. Д л я более
с л о ж н ы х	з а д а ч	синтеза	современная	алгебра	логики	р а с п о л а г а е т
рядом более совершенных и универсальных приемов.
Р а с с м о т р и м		здесь один довольно простой и удобный				прием [25] .
В основе	его	л е ж и т использование		типового	рабочего бланка и

прозрачного ш а б л о н а . М и н и м и з а ц и я комбинационной части синте

зируемых схем	осуществляется с				привлечением карт					К а р н о (см.
рис. 3-1).
Обычно синтез какой - либо схемы з а к л ю ч а е т с я в минимизации
числа определенных		состояний		и установлении				наилучшего			р е ж и м а
а)
									Вых. П
Вхп
3	0	V а		К ?	Q	YV		о
с		с		С			с
к							киа-
							киа-
6)
									Вых.
Вх	U а	\J	а Н	К ?		а	V	о
	U а	\J	а Н	К ?		а	V	о
	с	с			с		с
	ки0	к иа			К Но		і—укил
Ugo-
Рис.	3-13.	Счетчики	с	параллельным			переносом:			а-
	двоичный;		б — двоично-десятичный
д л я минимальной комбинационной					ее части. Очень				часто р а з р а б о т
чик располагает небольшим выбором д л я							з а д а н и я		состояний — на
бор состояний	м о ж е т быть		з а д а н		неявно		в виде		функции		схемы
л и б о определяться		конкретными				техническими			требованиями .

После выбора состояний схемы м о ж н о переходить к получению


искомых уравнений при выбранном						типе элемента памяти .
Д л я	синтеза		последовательностных				схем в качестве		исходных
данных необходимо иметь минимизированную д и а г р а м м у										состоя
ний и т а б л и ц ы переходов, определенные на основании									назначения
схемы,	а т а к ж е		з а д а н и е состояний			двоичному		элементу		памяти .
Р е з у л ь т а т о м		синтеза		д о л ж н о	явиться		получение	минимизирован
ных функций, описывающих схему. П е р в о е исходное									требование
обусловлено необходимостью выявления всех устойчивых									состояний
схемы,	всех	переходов		и всех	выходных		сигналов . Второе			требова -


ниє с в я з а н о с необходимостью определения состояния							к а ж д о г о
элемент а		п а м я т и так, чтобы		к а ж д о м у	состоянию схемы был			при
своен	свой		код.
Типовой рабочий б л а н к показа н на					рис. 3-14 и включае т		12	кар т
К а р н о	д л я		пяти переменных	к а ж д а я ,	две из которых	с л у ж а т		д л я
о п и с а н и я		переходов схемы, а		остальные используются		д л я	опреде

л е н и я выходов схемы ка к функции последующих состояний пере


менных . Кром е того,		на типовом		рабоче м		бланк е	предусмотрена
т а б л и ц а переходов и		свободное место д л я				начертани я		синтезируе
мой	схемы . Типовой	рабочий блан к			( Т Р Б )	може т	использоваться
д л я	решени я з а д а ч синтеза		схем	с	пятью	входными		переменными
и одиннадцать ю выходными			функциями . Компактны й					ф о р м а т Т Р Б

позволяе т найти все требуемы е функции и минимизироват ь их на

одном	листе,		что очень удобно . Кром е Т Р Б необходимо заготовить
прозрачны й			шаблон ,	который н а к л а д ы в а е т с я	на	рабочий		блан к и
в местах,		соответствующих ячейкам 00000 всех				карт,	намечаютс я
к в а д р а т ы ,		которые зате м вырезаются . Таки м образом , ш а б л о н со
д е р ж и т	12	окошек,		р а з м е щ е н н ы х и вырезанны х		так,	что	если его
н а л о ж и т ь		на	бланк,	то окошки совпаду т с	у к а з а н н ы м и			ячейкам и

кар т Карно . Передвига я шаблон , м о ж		н о н а л о ж и т ь его на любы е
ячейки	карт . Эти окошки с л у ж а т д л я	параллельног о	построения
12 кар т	Карно . Прозрачны й ш а б л о н удобно закрепит ь		на жестко м

каркасе . Основное назначение ш а б л о н а — получение входных и вы ходных функций элемента памяти .

Применение ТРБ и шаблона для синтеза последовательностных схем рас смотрим на конкретных примерах.

П р и м е р 1. Пусть необходимо синтезировать комбинационную схему, пре образующую четырехразрядный двоично-десятичный код в код в обнаружением ошибки «два из пяти». ТРБ для этого примера представлен на рис. 3-15. Старшим разрядом двоично-десятичного кода (ДДК) является разряд W. Код «два из пяти» имеет веса 7—4—2—1—0 для переменных ABCDE соответственно. В таблице переходов показано декодирование двоично-десятичного кода в код «два из пяти» {выходной код).

В данном случае имеется четыре	входных переменных. В соответствии с этим
в каждой карте Карно используется	24 ячеек. Из них 10 ячеек соответствуют

истинностным членам двоично-десятичного кода, а 6 соответствуют ложным чле

нам, которые на картах обозначены	знаком «х»	и рассматриваются как		безраз
личные состояния. Пять выходных	переменных	(ABCDE)	вписываются	в пять

верхних из десяти имеющихся карт выходов и последующих состояний. Для каждого истинностного члена на карте переходов и картах выходов имеется со ответствующая ячейка. Например,' число 0010 в двоично-десятичном коде пере водится в число 00101 в коде «два из пяти» или 05 в восьмеричном коде, что и показано в таблице переходов. В карте переходов восьмеричное число 05 запи сано в ячейке 0010. Аналогично ячейка 1001 карты переходов содержит восьмерич ное число 24, показывающее, что десятичное число 9 на входе переходит в вы

ходной код 10100. Принципиально вместо восьмеричных чисел можно		использо
вать десятичные, но они менее удобны.
Наложим прозрачный шаблон на	бланк так, чтобы все окна его на всех
выходных картах точно совпадали с ячейками, соответствующими		выбранной
ячейке на карте переходов. Допустим	выбрана ячейка ООП на карте	переходов.

Тогда требуемым выходом будет являться восьмеричное число 06 или в двоичной

записи 00110. Это означает что выходные переменные должны	принять следую
щие значения: Л = 0, В = 0 , C = l , D = l, £ = 0 . В соответствии с	этим	вписываем
значения переменных в окошки шаблона, наложенного на	карты	выходов.

б)

00 01111010110100

0001111010110100

оо

ооГП

1 І

І І 1

її

•—0——1—>

—0—^—1—v

/АҐТТ М І М

. — # — . ^ — 7 — .

— О—V— / — .

^-0—^—1—*

00 011110 10110100

000111 10 1011 0100

00 01111010110100

00 011110 10 110100

оо\ \ И

I I

II І

оо\ І І І

І І

І І І

оо\ і

і і

І І І

мі

і і І і і

і і

оо\ і

і і і і і і

ю\ I II І М М т І І М М М

М М М І І

М I I I II

I I I II II

ю\

ю\ \

ю\

оо

[ | |

mi і і і

I I II

0 0 \

I I I I

I I

°°ГГ

М І М І

оо

II І

I I

І І

II I

І І І

I I І II

ю\

ю\ І II

10\

ю\ \

Рис. З-И. Типовой рабочий бланк

ТРБ : а — карты

переходов; б — таблица

переходов;

в — карты вы

ходов

и последующих

состояний

												Таблица		переходов
								б)			ЛАК			Код„2из			5"
								б)			WXVZ				A BCDE
									0		WXVZ				A BCDE
									0		0000				1 1 ООО
		а)							1		0001				00011
		а)							2		0010				00101
		yz	°						3		001		1		0011	0
		yz	°								0100				01001
		00011110 10 110100			000111101011 0100						0100				01001
		00011110 10 110100			000111101011 0100				5		0101				01010
		00 3dОд0605			00\				6		0110				01100
		01 и 1221 п			01				7		011 1				1 000 1
		11 X	X X	X	11				в		1000				10010
в)		102224 X		X	10				9		1001				10100
в)
00 Of l7?010110100		00011/7010/70/00			00011110 1011oloo					-0—^—1-					-0—^ — 7-
00 Of l7?010110100		00011/7010/70/00			00011110 1011oloo				0001111010110100					0001111010110100
00\1 0 0 0		00\1	0 0 0		00 0 0 1 1				00 0	1	r	0		00 0	1 0	/
01 0 0	1 0	01\І	1 0	1	01 0 0 0		1		01 0	1	0	0		01 і	0 1 0		1
11 X X	X X	im	X X X		11 X X X		X		11 X X X X					11 X	X X X		1
10 t /	X	ю\о\о X		X	10 0	J X	X		10 1 0 X			X		10 0	0 X	X
A=w+xyz+xyz		B=xy+xz+w$z				c=wz+x)i+yz			D=WZ+WZ+WXZ					E=XyZ+XyZ+XyZ+WMZ
00		00			00				00					00
01		01			01				01					01			0
11		11			11				11					11			0
11		11			11				11					11
10		10			10				10					10
Рис.	3-15. ТР Б к	примеру		1: a — карты		переходов;		б — таблица				переходов;		в — карты			выходов
				И последующих				состояний

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
29.10.20238.7 Mб8Ерин Б.Г. Контроль качества мостостроительных работ.pdf
#
30.10.202321.35 Mб15Ермолаев Н.Н. Механика грунтов. Основания и фундаменты.pdf
#
30.10.202323.7 Mб21Ермолаев Н.Н. Проектирование оснований и фундаментов справочное пособие.pdf
#
23.10.20236.67 Mб4Ермолаева Э.Н. Элементы численного анализа учеб. пособие.pdf
#
24.10.20239.48 Mб21Ермолин Н.П. Расчет коллекторных машин малой мощности.pdf
#
23.10.20238.12 Mб23Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры.pdf
#
20.10.20238.24 Mб34Ермолов, Л. С. Основы надежности сельскохозяйственной техники учебное пособие.pdf
#
19.10.20232.64 Mб8Ерофеева, И. А. Импульсные устройства на однопереходных транзисторах.pdf
#
22.10.202311.43 Mб9Ерусалимский, Б. Л. Процессы ионной полимеризации-1.pdf
#
19.10.202314.28 Mб10Ерусалимский, Б. Л. Процессы ионной полимеризации.pdf
#
29.10.20234.26 Mб22Ершов А.В. Газосварщик.pdf