4. Составление карт Карно для каждого выхода и получение уравнений входов триггеров

Для каждого входа по таблице 9 заполняем карты Карно в зависимости от переменных Q₁Q₂Q₃Q₄.

На рис. 12 приведены карты Карно для логических функций, которым должны соответствовать сигналы, присутствующие на управляющих входах триггеров.

Просмотр столбцов J₄ и К₄ в табл. 2 показывает, что все значения либо “*“, либо “1”. Так как безразличные состояния могут также участвовать в процессе упрощения, то все клетки карты Карно для J₄ и К₄ оказываются заполненными символами “*“, “1”.

Следовательно, J₄ = K₄ = 1

Рисунок 12 – Карты Карно для функций комбинационной логики двоично-десятичного счетчика

После упрощения с помощью карт Карно полученные логиче­ские выражения, используемые для управления входами “J” и “К”, выглядят

;

; ;

;

J₄ = K₄ = 1

5. Составление функциональной схемы.

Если счетчик из-за какой-либо неисправности окажется в одном из запрещенных (неиспользуемых) состояний, то его работа может быть прервана специальным сигналом и также может быть подан сигнал тревоги о неисправности в схеме счет­чика. Обнаружить это позволяет схема, реализующая выраже­ние, описывающее функцию неиспользуемых состояний

f_н = Q₃ Q₁ + Q₂ Q₁ или .

На рис. 13 показано, как эта схема используется для формирова­ния цепи аварийной сигнализации и генерации блокирующего сигнала синхронизации.

Выражение, описывающее блокирующий сигнал синхро­низа­ции, имеет вид

Следовательно, когда f_н = 1, то С’ = 0, и синхроимпульсы будут отсутствовать до тех пор, пока счетчик не выйдет из запрещенного состояния.

Рисунок 13 – Схема формирования блокирующего сигнала синхронизации и сигнала аварийной тревоги

Из схемы формирования блокирующего сигнала синхрони­зации следует, что логика её функционирования ориентирована на то, чтобы исключить возможность появления неиспользуе­мых комбинаций вы­ходных сигналов. Действительно, в коде числа двоично-десятичного счетчика отсутствуют комбинации 0110, 0011, следовательно, их по­явление свидетельствует о неисправности системы.

На рис. 14 показана схема двоично-десятичного синхрон­ного счетчика.

Рисунок 14 – Схема реализации двоично-десятичного синхронного счетчика

Временные диаграммы счетчика приведены на рис. 15.

Из рис. 15 следует, что все изменения состояний триггеров происходят во время формирования заднего фронта положи­тельного импульса синхронизации. На временных диаграммах выходов Q₁ . . . Q₄ присутствуют двоичные цифры, характери­зующие текущее состояние счетчика.

Список литературы

1. Табарина Б.В. Интегральные микросхемы: справочник. – М.: Радио и связь, 1983. – 528 с.

2. Лекции по цифровой схемотехнике.

3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы:

справочник, - М.: металлургия, 1988,-352 с.

4. Орнадский П.П. Автоматические измерения и приборы. - К.: Техника,1990 - 448с.

5. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Нильсон, В.И.Кулешова и др./ Под ред. С.В.Якубовского.- М.: Радио и связь, 1990.-496с.

Приложение А

Министерство образовании и науки Украины

Сумский государственный университет

Кафедра электроники и компьютерной техники

РАСЧЕТНО_ГРАФИЧНСКАЯ РАБОТА

по дисциплине «Цифровая схемотехника»

вариант

выполнил студент группы _{(подпись)} _____________

проверил ______________

Сумы -200_

стр. 35 из 35