CBRR5024 (664407), страница 3
Текст из файла (страница 3)
зафиксировать максимально 22 = 4 различных состояния. В нашем случае автомат как раз и должен иметь четыре состояния, для фиксации которых требуется два триггера. Задавая произвольно
| Состояние УУ | Состояния триггеров ЗУ | Вид перехода | Входные сигналы | |
| Q2 Q1 | Q(t)® Q(t+1) | j(t) k(t) | ||
| а0 | 0 0 | 0 0 | 0 --- | |
| а1 | 1 0 | 1 0 | 1 --- | |
| а2 | 0 1 | 0 1 | — 1 | |
| а3 | 1 1 | 1 1 | — 0 |
Таблица 1 Таблица 2
различные четыре состояния двух триггеров можно произвести кодирование состояния автомата, как это сделано в табл.1.
Выбор типа логических элементов и триггеров для реализации УУ
Если к цифровому устройству, реализуемому на микросхемах низкой и средней степени интеграции, не предъявляются жесткие требования в отношении быстродействия, потребляемой мощности, габаритов и ширины рабочего диапазона температур, то выбор, как правило, делается в пользу наиболее развитой серии микросхем широкого применения К1553, выполненные по технологии ТТЛ. Предполагается, что проектируемое УСД предназначено для работы в помещениях с составе стандартной аппаратуры. Поэтому требования в отношении потребляемой мощности, ширины рабочего диапазона температур и габаритов не являются жесткими. Кроме того, в соответствии с заданием частота синхроимпульсов f = 500 кГц, что соответствует длительности тактового периода Т = 1/f = 2 мкс. В свою очередь среднее время задержки логического сигнала в базовом элементе И-НЕ этой серии 20 нс, что на два порядка меньше длительности тактового периода Т. Таким образом, практически любое цифровое устройство серии К1553 обладает достаточным быстродействием для использования его в схеме УСД.
Как видно из граф-схемы управляющего автомата, каждое его новое состояние а(t+1) зависит от предыдущего а(t). Отсюда следует, что для ЗУ автомата удобно применять такие триггеры, которые в процессе перехода автомата в новое состояние а(t+1) не изменяют своего состояния а(t), то есть сигналы Q и Q на выходах триггеров ЗУ изменяются лишь на завершающей стадии перехода автомата в новое состояние. Из триггеров, входящих в серию К1553, таким свойством обладает двухступенчатый JK-триггер, который следовательно, может быть выбран для реализации УУ.
Теперь можно изобразить укрупненную схему УУ для проектируемого УСД (рис.7). Итак схема УУ содержит КЦУ и ЗУ, состоящее из двух JK-триггеров. Изобразим характеристическую таблицу JK-триггера, показывающую, какие сигналы возбуждения триггера следует подавать на выходы J и K, чтобы обеспечить
переход его из состояния Q(t) в новое состояние Q(t+1) (табл.2). В таблице 2 прочерк в колонках J(t) и K(t) означает безразличное значение сигнала (0 или 1).
в ОУ
из ОУ 
Составление таблицы функционирования УУ
На основании имеющихся данных (графа, табл. 1 и табл.2) можно построить полную таблицу функционирования УУ (табл. 3).
Первые восемь колонок табл. 3 получены на основании анализа графа (рис.6) и табл.1. Связь между колонками 3¸12 определяются из табл.2, а связь между колонками 3¸8 и 13¸15 получены на основе анализа графа.
Синтез КЦУ
Как видно из рис.7, входными переменными КЦУ являются Х1, Х2,Q1(t) и Q2(t), представленные в первых колонках таблицы 3. Функциями, формируемыми на выходах КЦУ, являются сигналы возбуждения триггеров (J и K)и выходные сигналы Y, соответствующие микрокомандам Y. Эти функции представлены в 9¸15 колонках. Таким образом часть табл. 3 представляет собой таблицу истинности неполно заданных ФАЛ, формируемых на выходах КЦУ. Таблицы истинности представлены в сокращенной форме. Здесь учтено то обстоятельство, что переменные Х1 и Х2 поступают на входу КЦУ в разные тактовые моменты времени и кроме того ни одна из функций не зависит сразу от обеих этих переменных. Это позволило объединить в первых четырех строках табл. 3 наборы аргументов, в которых Х1 И Х2, где они есть, принимают значения 0, а в строках 5¸8 наборы, в которых Х1 и Х2 равны 1. Первые два, пятый и шестой наборы в табл. 3 не содержат переменных Х1 и Х2, то есть значения функций на этих наборах не зависят от значений Х1 и Х2, поэтому соответствующие значения выходных функций повторяются дважды: в группе наборов, относящихся к значениям Х1 и Х2, равным 0 (строки 1¸2), а затем в группе наборов, в которых Х1 и Х2 равны 1 (строки 5¸6).
| № п/п | Условие перехода | Предыдущее состояние аi(t) , Q i(t) | Следующее состояние аi(t+1), Q i(t+1) | Сигналы возбуждения триггеров | Выполняемая МК | ||||||||||||||||||||||||||||
| Х2 | Х1 | а i | Q2 | Q1 | аi | Q2 | Q1 | J2 | K2 | J1 | K1 | Y1 | Y2 | Y3 | |||||||||||||||||||
| 1 | — | — | а0 | 0 | 0 | а1 | 0 | 1 | 0 | - | 1 | - | 1 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||
| 2 | — | — | а1 | 0 | 1 | а2 | 1 | 0 | 1 | - | - | 1 | 0 | 1 | 0 | ||||||||||||||||||
| 3 | — | 0 | а2 | 1 | 0 | а2 | 1 | 0 | - | 0 | 0 | - | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||
| 4 | 0 | — | а3 | 1 | 1 | а1 | 0 | 1 | - | 1 | - | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||
| 5 | — | — | а0 | 0 | 0 | а1 | 0 | 1 | 0 | - | 1 | - | 1 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||
| 6 | — | — | а1 | 0 | 1 | а2 | 1 | 0 | 1 | - | - | 1 | 0 | 1 | 0 | ||||||||||||||||||
| 7 | — | 1 | а2 | 1 | 0 | а3 | 1 | 1 | - | 0 | 1 | - | 0 | 0 | 1 | ||||||||||||||||||
| 8 | 1 | — | а3 | 1 | 1 | а0 | 0 | 0 | - | 1 | - | 1 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||
| № колонки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | ||||||||||||||||||
Таблица 3
Из анализа табл. 3 следует, что значения переменной Х2 не влияют на значения функции J1 и Y3 (при изменении значения переменной значения функций остаются неизменными) а переменная Х1 не влияет на значения функций К1, то есть они являются функциями не четырех, а всего трех аргументов. В свою очередь оставшиеся четыре функции не зависят от обеих переменных Х1 и Х2, а значит, они являются функциями двух аргументов. учет этих особенностей табл. 3 позволяет упростить полученные МДНФ выходных функций КЦУ с использованием ручного метода карт Вейча.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
