Спроектировать реверсивный двоичный счётчик с самовосстановлением и контролем, имеющий модуль счёта на сложение – М1=11, на вычитание – М2=7.
В качестве элементов памяти используется заданный и спроектированный триггер. Он имеет следующую сокращённую таблицу переходов:
X1 |
X2 |
Q(t+1) |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
Определим значения функций возбуждения заданного триггера.
Составим полную таблицу переходов:
№ |
X1 |
X2 |
Qn |
Qn+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Из полученной таблицы находим значения функций возбуждения hX1 и hX2, которые вызывают переходы триггера a0, a1, a2 и a3.
hX1 |
hX2 |
Переход |
0 |
1 |
a0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
a1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
a2 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
a3 |
1 |
0 |
В результате получаем:
Qn |
Qn+1 |
hХ1 |
hХ2 |
0 |
0 |
a0 |
|
0 |
1 |
a1 |
a1 |
1 |
0 |
— |
1 |
1 |
1 |
— |
0 |
Составление обобщённой таблицы переходов счётчика во времени.
Нам задан вариант кодирования М-ричных цифр в коде 5221.
Введем управляющий сигнал V, причем:
-
При V=0 – счётчик работает в режиме сложения.
-
При V=1 - счётчик работает в режиме вычитания.
Тогда обобщённая таблица переходов счётчика во времени будет иметь вид:
№ |
V |
t |
t+1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|||||||||||||||
Q4 5 |
Q3 2 |
Q2 2 |
Q1 1 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
hx1 |
hx2 |
hx1 |
hx2 |
hx1 |
hx2 |
hx1 |
hx2 |
|||||||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
a0 |
a0 |
a0 |
a1 |
a1 |
||||||||
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
a0 |
a0 |
a1 |
a1 |
— |
1 |
||||||||
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
a0 |
a0 |
— |
0 |
a1 |
a1 |
||||||||
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
a0 |
— |
a1 |
a1 |
— |
0 |
— |
1 |
||||||
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
a1 |
a1 |
— |
1 |
— |
1 |
a0 |
|||||||
5 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
— |
0 |
a0 |
a0 |
a1 |
a1 |
||||||||
6 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
— |
0 |
a0 |
a1 |
a1 |
— |
1 |
|||||||
7 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
— |
0 |
a1 |
a1 |
— |
1 |
a1 |
a1 |
||||||
8 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
— |
0 |
— |
0 |
a1 |
a1 |
— |
1 |
||||||
9 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
— |
0 |
— |
0 |
— |
0 |
a1 |
a1 |
||||||
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
— |
1 |
— |
1 |
— |
1 |
— |
1 |
||||||
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
a1 |
a1 |
a0 |
a0 |
a0 |
||||||||
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
a0 |
a0 |
a0 |
— |
1 |
|||||||||
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
a0 |
a0 |
— |
1 |
a1 |
a1 |
||||||||
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
a0 |
a0 |
— |
0 |
— |
1 |
||||||||
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
a0 |
— |
1 |
— |
0 |
a1 |
a1 |
|||||||
5 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
— |
1 |
a1 |
a1 |
a1 |
a1 |
a0 |
Используя карты Карно находим минимизированные значения hix1 и hix2.
hX14 hX24
vQ4Q3 |
|
|
|
|
|
100 |
a1 |
a0 |
a0 |
a0 |
|
101 |
|
|
|
a0 |
|
111 |
|
|
|
|
|
110 |
- |
|
|
|
|
010 |
- |
- |
|
- |
|
011 |
|
- |
- |
- |
|
001 |
|
|
|
a1 |
|
000 |
a0 |
a0 |
a0 |
a0 |
|
|
00 |
01 |
11 |
10 |
Q2Q1 |
vQ4Q3 |
|
|
|
|
|
|||||
100 |
a1 |
|
||||||||
101 |
|
|
|
|
||||||
111 |
|
|
|
|
|
|||||
110 |
1 |
|
|
|
|
|||||
010 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|||||
011 |
|
0 |
1 |
0 |
|
|||||
001 |
|
|
|
a1 |
|
|||||
000 |
|
|||||||||
|
00 |
01 |
11 |
10 |
Q2Q1 |
Пусть hX14=0, тогда a0=0 (a0=1) и a1=0.
hX24=
hX13 hX23
vQ4Q3 |
|
|
|
|
|
100 |
a0 |
a0 |
a0 |
a0 |
|
101 |
|
|
|
- |
|
111 |
|
|
|
|
|
110 |
a1 |
|
|
|
|
010 |
a0 |
a0 |
|
a1 |
|
011 |
|
- |
- |
- |
|
001 |
|
|
|
- |
|
000 |
a0 |
a0 |
a1 |
a0 |
|
|
00 |
01 |
11 |
10 |
Q2Q1 |
vQ4Q3 |
|
|
|
|
|
|||||
100 |
|
|||||||||
101 |
|
|
|
1 |
|
|||||
111 |
|
|
|
|
|
|||||
110 |
a1 |
|
|
|
|
|||||
010 |
|
a1 |
|
|||||||
011 |
|
0 |
1 |
0 |
|
|||||
001 |
|
|
|
1 |
|
|||||
000 |
a1 |
|
||||||||
|
00 |
01 |
11 |
10 |
Q2Q1 |