Схемотехника интегральных схем. Часть. 1. Цифровые структуры. Клюкин В.И - 21 стр.

UptoLike

Составители: 

20
Рис. 3.1. Блок-схема реализации одиночного разряда логического автомата с памятью
Ψ=
Ψ=
),Q,A,...,A(Y
),Q,A,...,A(X
n
imii
n
imii
12
11
(3.1)
Заметим, что СУ являются схемами К-типа.
Для примера рассмотрим реализацию трехразрядного кольцевого счетчика (уст-
ройство, регистрирующее количество импульсов, поступивших на его вход), вырабаты-
вающего последовательность двоичных эквивалентов чисел 1,2,3,5,6,7. Согласно приве-
денной на рис. 3.2 таблице состояний (а) и соответствующих карт минтермов (б) систе-
ма прикладных уравнений будет иметь вид
.Bg;Bg;]CgCg[]B[C
;g;Cg;]BgBg[]CB[B
;BCg;BCg;]AgAg[]BCACABA[A
CC
n
CC
nn
BB
n
BB
nn
AA
n
AA
nn
==+==
==+=+=
==+=++=
+
+
+
2121
1
2121
1
2121
1
1
Или в обобщенной форме
Q
n+1
=[g
1
Q+g
2
Q]
n
, (3.2)
т.е. для построения каждого разряда рассматриваемого счетчика необходим
запоминающий ЛЭ. Выбирая в качестве такого ЛЭ, например, Т-триггер с
Q
n+1
=[T
Q+
TQ]
n
; (3.3)
в результате совместного решения прикладного (3.2) и характеристического (3.3)
уравнений (рис. 3.2,в) получаем обобщенное уравнение входов Т-триггеров
T=
g
1
Q+g
2
Q, (3.4)
из которого поразрядные уравнения входов
T
A
=BC; T
B
=
B+BC; T
C
=B
C+
BC=B
C. (3.4)
Соответствующая структурная схема проектируемого счетчика представлена на рис.
3.2,г.
Из рассмотренной процедуры видно, что для перехода к другому типу триггера
все операции необходимо повторить сначала, т.е. традиционный метод громоздок, плохо
поддается автоматизации и затрудняет параллельный обзор вариантов. Указанные
недостатки в значительной степени устраняются, если для проектирования использовать
разностные карты минтермов, в клетки которых заносятся символы переходов f
q
выходных переменных, обозначаемых
α
при переходе 0
1,
β
- при переходе 1
0, а
также 0 или 1, если при смене такта значения выходной функции остаются
неизменными.
                                                     20

 Рис. 3.1. Блок-схема реализации одиночного разряда логического автомата с памятью

                              X i = Ψ1i ( A1 ,..., Am , Q in ),
                                                                                             (3.1)
                              Y i = Ψ2i ( A1 ,..., Am , Q in ),
Заметим, что СУ являются схемами К-типа.
      Для примера рассмотрим реализацию трехразрядного кольцевого счетчика (уст-
ройство, регистрирующее количество импульсов, поступивших на его вход), вырабаты-
вающего последовательность двоичных эквивалентов чисел 1,2,3,5,6,7. Согласно приве-
денной на рис. 3.2 таблице состояний (а) и соответствующих карт минтермов (б) систе-
ма прикладных уравнений будет иметь вид
A n +1 = [ AB + AC + A BC ] n = [ g1 A A + g 2 A A ] n ; g1 A = BC ; g 2 A = BC ;
B n +1 = [ B + C ] n = [ g1B B + g 2 B B ] n ;                      g 1 B = C ; g 2 B = 1;
C n +1 = [ B ] n = [ g1C C + g 2C C ] n ;                           g1C = B ; g 2C = B .
Или в обобщенной форме


                                    Qn+1=[g1Q+g2Q]n,                                         (3.2)

т.е. для построения каждого разряда рассматриваемого счетчика                            необходим
запоминающий ЛЭ. Выбирая в качестве такого ЛЭ, например, Т-триггер с

                                    Qn+1=[TQ+TQ]n;                                          (3.3)

в результате совместного решения прикладного (3.2) и характеристического (3.3)
уравнений (рис. 3.2,в) получаем обобщенное уравнение входов Т-триггеров

                                    T=g1Q+g2Q,                                              (3.4)

из которого поразрядные уравнения входов

              TA=BC;        TB=B+BC;               TC=BC+BC=B⊗C.                           (3.4)

Соответствующая структурная схема проектируемого счетчика представлена на рис.
3.2,г.
       Из рассмотренной процедуры видно, что для перехода к другому типу триггера
все операции необходимо повторить сначала, т.е. традиционный метод громоздок, плохо
поддается автоматизации и затрудняет параллельный обзор вариантов. Указанные
недостатки в значительной степени устраняются, если для проектирования использовать
разностные карты минтермов, в клетки которых заносятся символы переходов fq
выходных переменных, обозначаемых α при переходе 0→1, β - при переходе 1→0, а
также 0 или 1, если при смене такта значения выходной функции остаются
неизменными.