Пример решение типового варианта задания № 2 Синтез счетчика

Счетчиком называется цифровое устройство последователь­ностного типа, которое выполняет счет импульсов, поступающих на его вход, а на выходах получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом посту­пивших импульсов. Основные харак­теристики счетчика - это вид кода, разрядность и быстродействие.

Счетчики строятся на триггерах. В суммирующем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу. В вычитающем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импуль­сом уменьшается на единицу.

Один из методов проектирования счетчиков заключается в по­строении таблицы переходов, в первых столбцах которой будут отра­жены текущие состояния триггеров счетчика, а в последующих - сле­дующие за ними состояния. Анализ таблицы позволяет установить те переходы, которые должны быть “сделаны” триггерами, входящими в состав счетчика. Затем с помощью таблицы истинности соответст­вующего триггера находятся значения логических функций на управ­ляющих входах триггеров, позволяющие осуществить эти переходы.

В этом методе можно выделить следующие этапы:

1. Определение числа разрядов N счетчика.

2. Выбор типа триггера

3. Составление таблицы состояний с заданным порядком их смены.

4. Получение уравнений входов триггеров.

5. Составление функциональной схемы.

Рассмотрим пример синтеза суммирующего синхронного дво­ично-десятичного счетчика с коэффициентом счета 10 на базе JK-триггеров.

1. Определение числа разрядов n счетчика

Разрядность двоично-десятичного счетчика определяется по формуле N = 4 · N_ц, где N_ц - число выводимых символов. Нам одновременно требуется выводить только один символ. Следовательно, N = 4.

2. Выбор типа триггера

По условию задания счетчик должен быть построен на базе JK-триггеров. Таблицы функционирования J-K – триггера приведена в таблице 8.

Таблица 8 - Таблица функционирования J-K – триггера

J	K	Qt	Qt+1	J	K
0	0	0	0	0	*
0	1	0	0
1	0	0	1	1	*
1	1	0	1
0	1	1	0	*	1
1	1	1	0
0	0	1	1	*	0
1	0	1	1

По таблице 3 определяем, что для того, чтобы совершить переход из нулевого состояния в нулевое (0  0) на его входе J должен быть обязательно уровень логического нуля, а на входе К – может быть как единичное состояние так и нулевое, т.е. неопределенное состояние. Неопределенное состояние отмечем значком "*". Аналогично определяем состояние входов триггера и для других переходов.