48394 (597393), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рис.4. Логическая структурная схема синхронного RS-триггера со статическим управлением.

Полученный синхронный RS-триггер будет управляться следующим образом: переброс триггера осуществляется сигналами Sn=0, Rn=0 при С=0, т.е. нулевыми логическими уровнями. Он оказывается синхронным RS-триггером с инверсным управлением. Для реализации такого триггера совместно с микросхемой 564ТР2 следует применить две микросхемы 564ЛА7, каждая их которых содержит по четыре логических элемента 2 И-НЕ. На функциональной схеме синхронный RS-триггер с инверсным управлением обозначают согласно рис.5.

Рис.5. Синхронный RS-триггер с инверсным управлением

Для реализации синхронного RS-триггера с прямым управлением следовало бы совместно с микросхемой 564ТР2 применить микросхемы, содержащие двухвходовые элементы И. Однако в сериях микросхем К176, К561, К564 таких элементов нет, а применение подходящих других элементов из этих серий существенно усложнит принципиальную электрическую схему ЦА. Для синтеза ЦА целесообразно использовать синхронный RS-триггер с инверсным управлением, который может быть реализован из микросхем 564ТР2 и 564ЛА7.

Поэтому выполняют регистр на синхронных RS-триггерах с инверсным управлением, которые работают так, что:

1) Если такой триггер должен перейти из нуля в единицу, то к приходу тактового импульса на тактовый вход нужно обеспечить S=0, R=1.

2) Если триггер должен опрокинуться из единицы в нуль, следует к приходу тактового импульса установить S=1, R=0.

3) Если же требуется сохранить состояние триггера "единица", то необходимо к приходу тактового импульса установить S=X, R=1, т.е. сигнал на входе S может быть либо 0, либо 1 и не влияет на поведение триггера.

4) Если триггер должен остаться в состоянии "ноль", то нужно к приходу тактового импульса установить S=1, R=X, т.е. сигнал на входе R не влияет на поведение триггера.

Закон функционирования синхронного RS-триггера с инверсным управлением можно также представить в виде табл.6.

Таблица 6

Закон функционирования синхронного RS-триггера с инверсным управлением

Если учесть, что Qn+1 зависит только от Sn и Rn, то из табл.6 можно исключить столбец Qn и получить минимизированную табл.7.

Таблица 7

Состояния синхронного RS-триггера с инверсным управлением (минимизированная форма) при C=0

Sn	Rn	Qn+1
0	0	Н/О
0	1	1
1	0	0
1	1	Qn

Используя таблицу состояний ЦА (табл.2), таблицу функции переходов (табл.3), таблицу функции выходов (табл.4) и таблицу состояний синхронного RS-триггера с инверсным управлением (табл.7), составляют полную таблицу функционирования ЦА (табл.8). Переход от одного состояния ЦА к другому осуществляется под воздействием тактовых импульсов Ф, поступающих одновременно на тактовые входы всех четырех триггеров.

К приходу очередного тактового импульса на управляющих входах (R, S) триггеров должны существовать сигналы, обеспечивающие срабатывание только тех триггеров, которые должны изменить свое состояние при переходе к следующей кодовой комбинации. Таким образом, для каждой кодовой группы, характеризующей состояние регистра, необходимо найти сигналы на управляющих выходах триггеров, обеспечивающих переход к следующей кодовой группе.

В табл.8 указывают значения сигналов, которые должны быть поданы на управляющие входы триггеров для того, чтобы обеспечить переход от данного состояния регистра к последующему.

Данные из табл.8 переносят на карты Карно (Рис.6) с тем, чтобы провести минимизацию логических функций, определяющих каждый из управляющих сигналов триггеров, а затем составить логическую цепь, реализующую полученные функции, т.е. синтезировать функциональную, а затем и принципиальную электрические схемы комбинационного устройства КС1 и регистра RG (память на триггерах).

а) S1 = Q1

б) R1 = 1

в) S2 = Q2 + Q1 4 + Q1 3 + 1Q3Q4

г) R3 = 3 + 1 2 4

д) S3 = 1 2 + Q3 + Q1Q2Q4

е) R3 = 3 + 1 2 4

ж) S4 = 3 + Q4 + 1 2

з) R4 = 3 + 4

Рис.6. Карты Карно для минимизации логических функций, описывающих работу КС 1.

В этих картах по две клетки (комбинации 1111 и 1110) оказались не заполненными: эти клетки соответствуют неиспользованным кодовым комбинациям. Совокупность четырех триггеров, образующих регистр, может находиться в одном из шестнадцати состояний: 24=16, из которых для формирования кодов импульсов на выходе ЦА используется только четырнадцать. Эти клетки можно заполнить символами "Х". Это означает, что минимизируемая функция может при данном наборе аргументов Q1…Q4 принимать любое значение: 0 или 1.

Особенностью минимизации логических функций, значение которых при определенных наборах аргументов не играет роли (клетки заполняются символами "Х") является то, что при проведении на картах контуров, охватывающих единицы, можно включать в эти контуры также и клетки, в которых функция не определена.

Синтез комбинационной схемы КС1 можно осуществить в логическом базисе И, ИЛИ, НЕ по логическим функциям для сигналов на управляющих входах триггеров. Эти логические функции получены в минимизированной дизъюнктивной нормальной форме (МДНФ):

Схема

Пусть в соответствии с заданием синтез схемы следует провести в логическом базисе ИЛИ-НЕ.

Для этого следует с помощью законов дуальности (теоремы де-Моргана) исключить из логических выражений функцию И:

По полученным после преобразований логическим функциям строят КС1 в логическом базисе ИЛИ-НЕ.

Комбинационную схему КС2 строят на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). Для этого можно применить ПЗУ с произвольным доступом к памяти, когда место искомой информации однозначно определяется адресом, а информация извлекается и заносится в кодоимпульсной форме. В качестве ПЗУ целесообразно применить перепрограммируемое (репрограммируемое) полупроводниковое запоминающее устройство. Закон программирования ПЗУ может быть задан табл.9, которую составляют на основе табл.8.

Таблица 9

Таблица программирования ПЗУ

Как видно из табл.9, при выборе типа интегральной схемы ПЗУ следует учитывать, что она должна обладать памятью не менее 14 бит и иметь не менее 6 выходных шин, а также быть совместимой с интегральными схемами, на которых построены КС1 и регистр, например, ПЗУ типа КР556РТ5 [3].

Характеристики

Список файлов книги