3 Построение счетчика на jk-триггерах
Таблица состояний счетчика и функций S4-S0 сигналов возбуждения JK–триггеров имеет вид (Таблица 2.8):
Таблица 2.8 — Таблица состояний счетчика
|
Q |
|
Q’ |
S4 |
S3 |
S2 |
S1 |
S0 |
||||||||||||||||||||
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Q’4 |
Q’3 |
Q’2 |
Q’1 |
Q’0 |
J |
K |
J |
K |
J |
K |
J |
K |
J |
K |
|||||||||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
* |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
|||||||
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
* |
1 |
|||||||
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
* |
1 |
1 |
* |
|||||||
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
* |
0 |
* |
1 |
|||||||
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
7 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
* |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
* |
1 |
* |
|||||||
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
* |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
|||||||
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
* |
1 |
* |
* |
1 |
* |
1 |
1 |
* |
|||||||
7 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
|||||||
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
|||||||
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
12 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
* |
0 |
* |
* |
1 |
|||||||
10 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
13 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
* |
* |
1 |
1 |
* |
|||||||
11 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
* |
* |
0 |
* |
1 |
|||||||
12 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
15 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
* |
0 |
1 |
* |
1 |
* |
|||||||
13 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
16 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
1 |
* |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
|||||||
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
17 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
* |
* |
1 |
* |
1 |
* |
1 |
1 |
* |
|||||||
15 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
18 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
* |
* |
1 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
|||||||
16 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
19 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
* |
0 |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
|||||||
17 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
20 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
* |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
* |
1 |
|||||||
18 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
21 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
* |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
* |
1 |
1 |
* |
|||||||
19 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
22 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
* |
0 |
0 |
* |
1 |
* |
* |
0 |
* |
1 |
|||||||
20 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
0 |
* |
0 |
* |
|||||||
21 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
|||||||
22 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
* |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
* |
0 |
0 |
* |
|||||||
23 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
24 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
25 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
26 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
27 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
28 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
29 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
30 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
31 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|||||||
Расчет функций возбуждения входов JK-триггеров будем рассчитывать с помощью МКНФ (так как по заданию необходимо, чтобы комбинационная часть схемы счетчика была построена в базисе «ИЛИ-НЕ»).
Минимизации функций будут произведены с помощью карт Карно.
Расчет функций возбуждения триггера S4 представлены в Таблицах 2.9 — 2.10.
Таблица 2.9 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S4(j)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
0 |
0 |
|
* |
001 |
0 |
0 |
* |
* |
|
011 |
0 |
0 |
* |
|
|
010 |
|
0 |
* |
* |
|
110 |
0 |
|
|
* |
|
111 |
0 |
|
|
* |
|
101 |
0 |
|
|
* |
|
100 |
0 |
0 |
|
* |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S4(j) представленной формулами (11 —12)
(11)
(12)
Таблица 2.10 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S4(k)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
* |
* |
|
0 |
001 |
* |
* |
* |
0 |
|
011 |
* |
* |
* |
0 |
|
010 |
* |
* |
* |
0 |
|
110 |
|
* |
* |
|
|
111 |
|
* |
* |
|
|
101 |
|
0 |
* |
|
|
100 |
|
* |
* |
|
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S4(k) представленной формулами (13 — 14)
(13)
(14)
Расчет функций возбуждения триггера S3 представлены в Таблицах 2.11—2.12.
Таблица 2.11 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S3(j)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
0 |
* |
* |
|
001 |
0 |
* |
* |
0 |
|
011 |
0 |
* |
* |
0 |
|
010 |
0 |
* |
* |
0 |
|
110 |
|
|
* |
0 |
|
111 |
|
|
* |
* |
|
101 |
|
|
* |
0 |
|
100 |
0 |
* |
|
0 |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S3(j) представленной формулами (15 — 16)
(15)
(16)
Таблица 2.12 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S3(k)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
* |
|
* |
* |
001 |
* |
0 |
|
* |
|
011 |
* |
0 |
* |
* |
|
010 |
* |
0 |
* |
* |
|
110 |
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
|
|
101 |
|
|
|
|
|
100 |
* |
0 |
* |
* |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S3(k) представленной формулами (17 — 18)
(17)
(18)
Расчет функций возбуждения триггера S2 представлены в Таблицах 2.13—2.14.
Таблица 2.13 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S2(j)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
0 |
0 |
* |
0 |
001 |
|
|
|
|
|
011 |
|
|
|
|
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
|
|
101 |
|
|
|
|
|
100 |
* |
* |
* |
|
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S2(j) представленной формулами (19 — 20)
(19)
(20)
Таблица 2.14 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S2(k)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
0 |
|
|
|
001 |
|
|
|
|
|
011 |
|
|
|
|
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
|
|
101 |
|
|
|
|
|
100 |
* |
* |
|
|
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S2(k) представленной формулами (21 — 22)
(21)
(22)
Расчет функций возбуждения триггера S1 представлены в Таблицах 2.15—2.16.
Таблица 2.15 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S1(j)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
|
|
|
|
001 |
0 |
0 |
* |
|
|
011 |
* |
* |
* |
* |
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
111 |
* |
* |
* |
* |
|
101 |
0 |
0 |
* |
0 |
|
100 |
|
|
* |
0 |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S1(j) представленной формулами (23 – 24)
(23)
(24)
Таблица 2.16 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S1(k)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
|
|
|
|
001 |
0 |
0 |
* |
0 |
|
011 |
* |
* |
* |
* |
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
* |
* |
|
111 |
* |
* |
* |
* |
|
101 |
0 |
0 |
* |
0 |
|
100 |
|
|
* |
0 |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S1(k) представленной формулами (25 – 26)
(25)
(26)
Расчет функций возбуждения триггера S0 представлены в Таблицах 2.17–2.18.
Таблица 2.17 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S0(j)
Q4’ Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
|
|
|
|
001 |
|
|
|
|
|
011 |
|
|
|
|
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
* |
|
|
111 |
|
|
* |
* |
|
101 |
|
|
* |
* |
|
100 |
|
|
* |
0 |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S0(j) представленной формулами (27 – 28)
(27)
(28)
Таблица 2.18 — Карта Карно для минимизации функции возбуждения триггера S0(k)
Q4 Q1 Q3 Q0 Q2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
000 |
|
|
|
|
001 |
|
|
|
|
|
011 |
|
|
|
|
|
010 |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
* |
* |
|
111 |
|
|
* |
* |
|
101 |
|
|
* |
0 |
|
100 |
|
|
* |
* |
|
Запишем МКНФ и базис ИЛИ-НЕ для S0(k) представленной формулами (29 – 30)
(29)
(30)
Реализация схемы в среде Logisim представлена на Рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 — Схема счетчика на JK-триггерах в базисе ИЛИ-НЕ в Logisim

*
*
0
0
*
0
*
0
*
*
0
0
*
*
0