КР по схемотехнике С-61 (558055), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Qn+1=!B*Qin +A= !(!(!B*Qin )*!(A))
!Qn+1=B+!A*!Qin= !(!(B)*!(!A*!Qin))
Проектирование “черного ящика” 1.
Используя обратную связь с выхода триггера (2-ая БЯ), сигналы J и сигналы K, формируем сигналы A1,B1 для установки некоторого значения в первой бистабильной ячейки. Используем сигналы R и S для асинхронной (независимо от текущего уровня СИ) установки БЯ. Разбиваем ЧЯ1 на две подсхемы. Первая обработка сигналов J и K, вторая - обработка сигналов S и R. Это делается для удобства проектирования (удобства построения диаграмм Вейча: упрощение 4 аргументов вместо 6).
Внутри ЧЯ1 содержится схема И умножающая сигналы J(сигналы K) – рисунок 4 .
Рис. 4.
Строим таблицы истинности для первой и второй подсхем:
Для асинхронной установки/сброса необходимо различать 3 команды 1)установка 2)сброс 3)управляющие входы не влияют на JK => необходимо минимум 2 входа.=> S,R.
Примечание: при построении таблицы истинности считаем запрещенной комбинацией комбинацию S=1 R=1. Однако это не входит в противоречие с утверждением, что сигналы S и R - инверсные. Дело в том, что при упрощении схемы мы, грубо говоря, получим некоторые выражения содержащие S,!S, R и !R. (обозначим сигналы S и R пришедшие в схему для определенности как Sx и Rx) Далее, если мы считаем сигнал пришедший в схему по линии S т. е. Sx инверсным, то подаем его туда, куда нужно подавать !S, при построении полученных нами выражений. Инвертируем Sx получаем !Sx и подаем его туда куда нужно было подавать S. Аналогично поступаем с R. В этом случае запрещенной комбинацией будет Sx=0 Rx=0 т. е. S=1 R=1. Суть выше сказанного состоит в том, что в схему мы как бы подаем уже инвертированные сигналы Sx и Rx и для того, чтобы получить сигналы S и R соответствующие таблице истинности ниже еще раз их инвертируем. Данный прием применяется для того, чтобы использовать в таблице истинности сигналы в прямом виде – это более интуитивно понятно.
С | J | K | Q | A | B | S | R | A | B | A1 | B1 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | X | X | |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | X | X | |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | X | X | |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | X | X | |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | X | X | |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | X | X |
Строим диаграммы Вейча:
A | C | !C | B | C | !C | A1 | S | !S | ||||||||||||
J | 1 | 1 | !Q | J | !Q | R | X | X | !B | |||||||||||
1 | Q | 1 | Q | X | X | B | ||||||||||||||
!J | 1 | !J | 1 | !R | 1 | 1 | X | |||||||||||||
!Q | 1 | 1 | !Q | 1 | 1 | 1 | !B | |||||||||||||
!K | K | !K | !K | K | !K | !A | A | !A |
B1 | S | !S | ||||||||||||||||||
R | X | X | 1 | 1 | !B | |||||||||||||||
X | X | 1 | 1 | B | ||||||||||||||||
!R | X | 1 | ||||||||||||||||||
!B | ||||||||||||||||||||
!A | A | !A |
При получении минимальных форм функций, для повышения надежности работы устройства, доопределим реакцию на сигналы S=1 и R=1 (минтермы 12,13,14,15) единицами не везде как нам было бы удобнее (проще получилась бы схема) а только в А1 (т. е. в В1 доопределим нулями). Это обеспечит нам, что в случаи пришествия сигналов Sx=0 и Rx=0 (S=1 , R=1) неопределенности не возникнет, а первая БЯ установится в единицу. Заметим, что минтермов 3 и 7 это не касается т. к. ситуации А=1 и В=1 возникнуть не может – это гарантирует таблица истинности предыдущей схемы и => может доопределять их так, как нам хочется (если X участвует в склеивании, то это эквивалентно тому, что в данном минтерме стоит единица т. е. на этом наборе аргументов функция будет принимать значение лог. «1», иначе лог «0»).
Получившиеся выражения:
A=CJ!Q+C!KQ= !(!(CJ!Q)*!(C!KQ))
B=CKQ+C!J!Q= !(!(CKQ)*!(C!J!Q))
A1=S+!R*A=!(!(S)*!(!R*A))
B1=R*!S+!S*B= !(!(R*!S)*!(!S*B))
Проектирование “черного ящика” 2.
Для асинхронной установки/сброса необходимо различать 3 команды 1)установка 2)сброс 3)управляющие входы не влияют на JK => необходимо минимум 2 входа.=> S,R.
С | S | R | Q1 | A2 | B2 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | X | X |
0 | 1 | 1 | 1 | X | X |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | X | X |
1 | 1 | 1 | 1 | X | X |
Строим диаграммы Вейча:
A2 | C | !C | B2 | C | !C | |||||||||||||||
S | 1 | X | X | 1 | !Q1 | S | !Q1 | |||||||||||||
1 | X | X | 1 | Q1 | Q1 | |||||||||||||||
!S | 1 | !S | 1 | 1 | ||||||||||||||||
!Q1 | 1 | 1 | 1 | !Q1 | ||||||||||||||||
!R | R | !R | !R | R | !R |
Доопределяем все Х в А2 как «1» и в В2 как «0». То есть при S=R=1 => A2=1 B2=0 => установка в логическую единицу.