Разработка цифровых функциональных модулей медицинской аппаратуры (МУ к ДЗ) (Разработка цифровых функциональных модулей медицинской аппаратуры (МУ к ДЗ)ь), страница 4

2. Проектирование с использованием табличного метода.

Таблицу переходов счетчика строят на основе заданной таб­лицы состояний. В ней каждому состоянию сигналов Q3 , Q2 и Q1 в строку записывают их переходы я последующему состоянию.

Для заданной таблицы состояний (см. рис. 10) таблица пере­ходов указана на рис. II.

Таблица переходов позволяет построить таблицу управляющих сигналов применяемых в проектируемом устройстве триггеров. Для этого используют характеристические таблицы триггеров JK или D (рис. 12). Эти таблицы описывают свойства управляемости три­ггеров: какие необходимо подать управляющие сигналы, чтобы обес­печить необходимый переход. Звездочкой помечены сигналы 0 или I, в любом случае обеспечивающие переход.

Таблица управляющих сигналов триггеров проектируемого счетчика также указана на рис. II. В ней вместо переходов таблицы записаны соответствующие управляющие сигналы, обеспечивающие эти переходы. Таблица управляющих сигналов является таблицей истинности комбинационных схем выработки сигналов J и К для каждого из триггеров по сигналам Q. (см. рис. II).

Для трех входных сигналов таблица истинности, а соответст­венно, и карта Карно - Вейча должны иметь восемь строк и восемь ячеек. Не используемое в управлении автоматом состояние в картах для минимизации, а данном случае сочетание 100, также помечено звездочкой. Никогда не возникающее состояние можно записать как I и использовать его для более эффективной минимизации. Соответствующие карты указаны на рис. 12.

3. Представление уравнений функционирования счетчика:

Выбираем микросхемы триггеров KI55TBI5 – два J триггера. По результатам минимизации строим схему электрическую принципиальную (рис. 13), Так как она входит в комплект конструкторской документации, ее необходимо соответствующим образом оформить.

4. Расчет значений входных и выходных сигналов.

Значения сигналов Q, J и С после сигнала начальной установки и по сигналам перехода к последующим состояниям рас­считаны по уравнениям функционирования счетчика. Результаты рас­чета сведены в таблицу и представлены на рис. 14. Соответствующие графики изображены на том же рисунке.

Быстродействие счетчика как время задержки от поступления на вход соответствующего фронта сигнала С до установления сиг­нала Й, может быть рассчитано по данным табл. 2 и по схеме элек­трической принципиальной.

В данном задании предполагается, что такты поступления си­гнала С перехода к новому состоянию определяются интервалами времени, необходимыми для выполнения технологических операций в установке, т.е. составляют порядка единиц или десятков секунд. Они несоизмеримо больше времени задержки прохождения сигнала в электронном устройстве. Поэтому в графиках (см. рис. 14) время задержки принято равным нулю.