Аббревиатуры цифровых сигналов, используемые в моделях последовательностных цифровых устройств программы Micro-cap

…bar	активный низкий уровень входа или выхода(o)
Borrow	выход заема для счетчиков
Carry	выход переноса для счетчиков
Clk	вход тактовых импульсов
CS	вход выборки кристалла (корпуса микросхемы)
DOWN	вход счета на уменьшение
DS (DR, DL)	последовательные данные для сдвиговых регистров
Load	параллельная загрузка
Mode	режим работы
OE, outen	outputenable, разрешение работы выходов ИМС для трехстабильных схем
R, Reset, Clear	вход сброса
R/W	выбор режима чтение/запись
Ser	последовательный вход
Shift	Сдвиг
Sh/Ld	сдвиг/параллельная загрузка
Strobe	строб, разрешение
UP	вход счета на приращение

1. Запоминающие устройства

1. Синтез цифровых автоматов

   1. Синтез асинхронных автоматов на rs-триггерах

      1. Пример 1

На основе асинхронных RS-триггеров синтезировать JK-триггер (Master-slave), запоминающий состояние J и K входов при низком уровне синхроимпульса и меняющий состояние на выходе по положительному перепаду синхроимпульса (переход из низкого в высокое состояние).

Синтезируем устройство как асинхронный автомат, управляющими сигналами для которого являются уровень синхроимпульса (0 — , 1 —С) и значение информационных сигналов наJи К входах (дляJ-входа 0 — , 1 —J; дляK-входа 0 — , 1 —K).

Составим граф переходов разрабатываемого автомата (рис. 3.1), используя словесный алгоритм описания его работы, данный в техническом задании. Вершины графа (устойчивые состояния автомата) будем кодировать противогоночно (с использованием кода Грея). Т.к. для формирования сигнала на выходе устройства необходим единичный уровень сигнала на синхровходе, а информация записывается при нулевом уровне сигнала C, вводятся промежуточные состояния на графе, переход в которые осуществляется отрицательным уровнем синхроимпульса. Таким образом, всего получается 4 устойчивых состояния, для кодирования которых необходимо 2 з

Рисунок 3.1 — Граф переходов асинхронного автомата (JK-триггераMaster-Slave)

апоминающих элемента — RS-триггера (см. рис. 3.1).

Охватим замкнутой линией все состояния на графе переходов, в которых значения одной и той же переменной (состояние одного элемента памяти) равны 1. Эти замкнутые кривые показаны штрих-пунктирной и пунктирной линиями соответственно.

Поскольку вход в подобную замкнутую область и выход из нее требуют линий сигналов возбуждения, обозначаются соответствующие сигналы возбуждения. Стрелками, входящими в область, указывают возбуждение установки (присваивающее переменной единичное значение), а стрелками, выходящими из области, — возбуждение сброса (присваивающее ей нулевое значение).

Составляются два выражения в форме ДНФ (суммы произведений): одно для функции возбуждения установки, а другое для функции возбуждения сброса. Каждое произведение должно содержать входные переменные (сигналы по которым совершается переход) и вторичные переменные, связанные с данным переходом, но не меняющие свои значения. В качестве вторичных переменных выступают двоичные разряды кода состояния в коде Грея. Включение вторичных переменных гарантирует выполнение переходов в правильной последовательности.

;

.

Строится схема на основе асинхронных RS-триггеров, реализующая полученные логические выражения. Для последующего моделирования с помощью программы Micro-CAP в качестве асинхронных RS-триггеров используются JK или D-триггера с асинхронными входами установки (PREBAR) и сброса (CLRBAR). При этом входы синхронизации и информационные входы не задействуются.

Схема для моделирования с обозначениями необходимых сигналов приведена на рис. 3.2, а, а на рис. 3.2, б приведены временные диаграммы работы автомата, доказывающие его работоспособность.

а

б

Рисунок 3.2 — Двухтактный JK-триггер, меняющий состояние по положительному фронту: а — схема; б — временные диаграммы