Вычислительная техника
часть: Проектирование вырожденного автомата .
Спроектировать на элементах ТТЛ “ генератор 4-х разрядных кодов “ некоторой системы счисления .
Т.е. синтезировать синхронный счётчик М–разрядный ( М < 16 ), на вход которого подаётся регулярная внешняя последовательность тактовых импульсов.
Каждое состояние счётчика ( т.е. цифра заданной системы ) сохраняется в течение одного полного такта. Значение цифр появляется на выходах Q3, Q2, Q1, Q0. Автомат также должен выработать синхронный перенос ( в след. разряд заданной системы), которым служит последний тактовый импульс в цикле счёта. Для его выделения должен быть сформирован строб “y” , т.е. булева функция , которая активна на последнем такте цикла. А само выделение должно обеспечивать минимальную задержку выходного импульса переноса.
В схеме автомата должны быть цепи , осуществляющие авто сброс в исходное состояние при каждом включении питания.
Требуется :
составить таблицу функционирования автомата ;
минимальную функцию возбуждения и строба ;
построить осциллограммы всех выходных функций, включающие функции строба и сигнала переноса ;
построить схему автомата .
Решение поставленной задачи :
а.) Составим таблицу функционирования автомата :
| Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | J3 | K3 | J2 | K2 | J1 | K1 | J0 | K0 | y | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | Ф | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | Ф | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 |
| 10 | 1 | 0 | 1 | 0 | Ф | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 |
| 11 | 1 | 0 | 1 | 1 | Ф | 0 | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 |
| 12 | 1 | 1 | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 | Ф | 1 | Ф | 1 |
|
|
0 | 0 | 0 | 0 |
б.) Составим карты Карно и при помощи них найдём минимизированные функции возбуждения и строба .
-
0 0 0 0 
00 1 0 
ФХ Х Х Ф Ф Ф Ф
J3 = Q2Q1Q0
-
Ф Ф Ф Ф ФФ Ф Ф 1Х Х Х 0 0 0 0
K3 = Q2
-
0 0 1 0 ФФ Ф Ф ФХ Х Х 0 0 1 0
J2 = Q1Q0
-
Ф Ф Ф Ф 00 1 0 1Х Х Х Ф Ф Ф Ф
K2 = Q3 v Q1Q0
-
0 1 Ф Ф 01 Ф Ф 0Х Х Х 0 1 Ф Ф
J1 = Q0
-
Ф Ф 1 0 ФФ 1 0 ФХ Х Х Ф Ф 1 0
K1 = Q0
-
1 Ф Ф 1 1Ф Ф 1 0Х Х Х 1 Ф Ф 1
J0
= Q3Q2
-
Ф 1 1 Ф Ф1 1 Ф ФХ Х Х Ф 1 1 Ф