3.6 Составление минимизированных логических уравнений.
С помощью карт Карно получаем минимизированные логические уравнения для каждого из входов каждого триггера.
3.7 Составление функциональной схемы.
Схема счетчика, построенная на JK-триггерах и реализующая логические функции управления триггерами.
4. Выбор элементной базы.
4.1 Выбор типа логики.
Следующим шагом в синтезе счетчика является выбор типа логики и разработка принципиальной схемы исходя из сделанного выбора логики.
Выбор типа логики осуществляют, соблюдая требования, предъявляемые к счетчику. И отдельно к интегральной микросхеме.
Поставленным условиям удовлетворяет серия К155 из логики ТТЛ. Её я и взял за основу.
4.2 Разработка принципиальной схемы и блока индикации.
Из выбранной серии я взял:
4 микросхемы "J-K-триггер c логикой 3И на входе" - К155ТВ1;
1 микросхема "четыре элемента 2И - НЕ" – К155ЛА3;
1 микросхему "четыре логических элемета 2И" – К155ЛИ1;
Дешифратор К155ИД18;
Семисегментный индикатор АЛ305Б;
Кроме того мне понадобились:
1 кнопки ПКн-35-1;
10 резистора МЛТ-0,125 номиналом 1кОм;
Временная диаграмма работы счётчика
Временные диаграммы строятся с учётом функционирования счётчика. После включения счётчика все триггеры устанавливаются в состояние логической единицы. Вывести счётчик из данного состояния можно путём подачи кратковременного логического нуля на вход всех триггеров. При подаче импульсов счётчик функционирует согласно невзвешенному коду. Ниже приведена диаграмм для разрабатываемого счётчика.
C
Q0
Q
1
Q
2
Q3
R
6.Разработка схемы дешифратора
Разработанная схема позволяет считать импульсы с выводом результата на семисегментный светодиодный индикатор. Вывод на индикатор производится через дешифратор, но такой дешифратор предназначен для кода 8-4-2-1. Так как мой счетчик работает в невзвешенном коде, поэтому для использования данного дешифратора нужна схема кодирования, которая будет переводить невзвешенный код в код 8-4-2-1. Составим таблицу состояний счетчика в кодах невзвешенный и 8-4-2-1. Составляем функции перехода и по ним составляем карты Карно. С помощью карт Карно минимизируем полученные функции перехода.
|
N |
Код невзвешенный |
Код 8-4-2-1 | ||||||
|
Q3n |
Q2n |
Q1n |
Q0n |
Q3n |
Q2n |
Q1n |
Q0n | |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
6 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
8 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Составляем карты Карно:
|
|
00 |
01 |
11 |
10 |
|
00 |
0 |
1 |
3 |
2 |
|
01 |
- |
- |
5 |
4 |
|
11 |
8 |
9 |
7 |
6 |
|
10 |
- |
- |
- |
- |
-
Q3д
Q1
Q2д
Q1
Q1д
Q
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
Q2
-
-
0
0
Q2
-
-
1
1
Q2
-
-
0
0
1
1
0
0
Q3
0
0
1
1
Q3
0
0
1
1
Q3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Q0
Q0
Q0