twuc_444.pdf

250

4. Synteza układów sekwencyjnych

Tablica z rys. 4-50a opisuje licznik modulo 3 (rys. 4-11). Z zakodo-

wanej tablicy można otrzymać

k t •• Q 2 x(x) k 2 ,v

Jeśli postać j i k może być jednakowa lub podobna, należy je wypisać,

jeśli jednak istnieje również postać prostsza, wypisuje się ją jako drugi

wariant {w nawiasie).

Przyjmując j, - ki -= /,, otrzymuje się schemat z rys. 4-SOc,

ponieważ jednak może być A Ł = a, WIĘC ;-, - O L A' = Oilt, i możliwa

jest realizacja szeregowa, jak na rys. 4-50d.

Jeśli j a k 0 U, to zamiast przerzutnika jk może być zastosowany

przerzutnik sr. Jego wejścia zakazujące można wykorzystać do realizacji

iloczynów, co sprowadza układ do wersji z przerzutnikami wz, która jest

bardziej ogólna.

Gdy dynamiczna tablica przejść ma więcej niż jedną kolumnę,

stosowanie prze rzutników //;, st oraz t napotyka na trudności i często

jest niemożliwe. Metody przekształcania tablicy dla zmniejszenia liczby

stanów dynamicznych hędą podane niżej.

4.4.4. UKŁADY Z PRZEKZUTNIKAMI JKt t SRt, Dt

Nowoczesne zestawy elementów scalonych nie zawierają elementów

impulsowych biernych, ale mają przerzutniki synchronizowane JK,

SR i D, których wejście synch ironizujące c reaguje na sygnały wejściowe

jak typowe wejście dynamiczne. Przy_7 — K — 1 wejście c zmienia stan

O tak samo jak (, a więc przerzutnik JK można wykorzystać w układach

asynchronicznych dynamicznych jako przerzutnik JKt l) .

Syntezę układów z takich przerzutników wykonuje się najprościej,

gdy jeden z sygnałów ,v układu można wprost przyjąć za sygnał taktu-

jący. Można to uczynić zawsze, gdy dynamiczna tablica przejść ma tylko

jedną kolumnę, a więc do grupy układów, które łatwo jest projektować

ta metodą, należą wszystkie liczniki impulsów.

Gdy jeden z sygnałów x pełni rolę sygnału taktującego, układ można

uważać za synchroniczny i stosować wszystkie poznane wyżej metody

l > W niektórych prKerzutJiikach skutek dziatenin e(l) zależy od przubteguw J, K

w czasie gdy c = 1; należy to uwzględnić.

4.4. Układy nsynchitmiczne dynamiczne

251

syntezy. Dla odróżnienia— układ taki będzie nazywany pseudosynchro-

n icznym.

Na przykład w projektowanym wyżej liczniku mod 3 (rys. 4-11

i 4-50) sygnał x można przyjąć za sygnał taktowania, przez co uzyskuje

się układ autonomiczny o tablicy przejść z rys, 4-51a, Z zakodowanej

tablicy można wyznaczyć

Ki = Q 2 (1) K 2 - 1

i zgodnie z założeniem t t -•= t 2 — x (rys. 4-51c). Sygnały wejściowe

równe 1 nie będą na schematach pokazywane.

Łatwo można zauważyć, że tablice z rys. 4-50 i 4-51 różnią się tylko

opisem kolumny, a zatem (przy właściwej interpretacji roli sygnału x)

te same tablice mogą być przydatne dla syntezy układów z różnych

elementów. Przy większej liczbie kolumn nie jest to już takie proste,

W układach pscudosynchronicznych można również zrezygnować

z równoczesnej (synchronicznej) zmiany stanu przerzutników i uzyskać

•układ szeregowy (zwany też asynchronicznym). Zasada zamiany jest

podobna do padanej wyżej:

jeśli J, = F, Q b K b (albo F, Q h %) oraz K„ = F 2 O*K b (albo F 2 Q b J b )

Wykorzystując prostsze formy dotrzymuje się schemat z rys. 4-52c;

można też we wszystkich stopniach korzystać z przeizutnika Tt.

oraz t a =4, to wprowadzając J B — F,, K. a = F 2 i t a — Ot (albo Ob)

uzyskuje się układ szeregowy.

Zamiana taka przynosi korzyści, gdy np. Kb = Q b albo K b = 1,

lub y, = Ot albo Jt, =• 1. Przykładem może być licznik mod 6, o wykresie

czasowym z rys. 4-52a. Jego stany wyjść, a więc i stany wewnętrzne,

tworzą sekwencję (w kolejności QiQxQ^)\

000, 101 1 001, 100, 010, 110; 000, ...

Zamiast tablicy o jednej kolumnie : sześciu wierszach można kolejne

przejścia wpisać do wygodniejszej w użyciu tablicy z rys. 4-52b, pomijając

etap tablicy pierwotnej. Licznik zmienia stan po zakończeniu impulsu

,ic, więc t\ — t z = / 3 = x, a z rys. 4-52b można wyznaczyć:

252

4. Synteza układów sekwencyjnych

'•;>

'•V

Rys. 4-51. Projekt licznika mod 3 w wersji pseudosyiichronicziicj

n r

n *

tat

—

00!

i ,

000

oto

Q' ! Q' i Q' 3

te1

Rys. 4-52. Licznik mod 6: a) wykres czasowy; b) tablica przejąć; c) achemut

układu równoległego; d) schemat układu szeregowego

4.4. Układy asynchranicsiic dynamicstns 253

Ponieważ J x — K t - 1, więc prawdziwe są zależności:

A\ = 0^ A' 3 = OJ l

i układ można zrealizować w wersji szeregowej, dla której:

Ji • A', • 1

J 2 = p 3

J 3 = 0 2

*, A- A", -^ 1 K 3 - • 1

*2 = p! i 3 - O,

Odpowiedni schemat jest przedstawiony na rys. 4-52d

Wartości funkcji J, K, t dla układu szeregowego można również

wyznaczyć bezpośrednio z tablicy przejść, obserwując zbiory symbol!

pogrubionych. Na przykład w tablicy 2 rys. 4-52b zmiany O 2 (pogrubione

symbole na drugim miejscu) występują tylko w tych kratkach, w których

Oy zmienia się z 1 na O (pogrubione zera na pierwszym miejscu). Przyj-

mując t 2 = Qi odrzuca się z dalszych rozważań górną połowę tablicy,

a z dolnej wyznacza się J, K albo D, niezależne od O x . Podobnie, ponie-

waż zmiany Q 3 następują w tych kratkach, w których występuje pogru-

biona jedynka na pozycji Q it więc można przyjąć f 3 = Q t i dla górnej

połowy tablicy określić J i A*.

Przykład}' zaprojektowanych liczników -wykazują, że przy tego

rodzaju układach rysowanie wykresu czasowego i tablic}' przejść z ab-

strakcyjnymi stanami A nie jest potrzebne, gdyż liczbę i kod stanów A

jednoznacznie określają stany wyjść. Dla zadanej sekwencji stanów Y

można więc bezpośrednio zestawić tablicę przejść w postaci dowolnej

tablicy Karnaitgha i •— zaznaczywszy w niej sygnały ulegające zmianie —

wyznaczyć funkcje J, JZ i t.

Na przykład licznik modulo 10, zliczający impulsy w naturalnym

kodzie dwójkowym (od 0 do 9), można opisać tablicą z rys. +-53a (yi = O;,

cyfry w kolejności .V4V3.V2V!)i z której otrzymuje się:

j?i g*

Kt = 1

A, •• 0,p 4 (Q,)

K, -- Q,0 2

K A - Q t

ti = *

i, • - .v

( 3 = *

U = *

lub dla układu szeregowego:

- 0 L

t 3 t= Q 2

U = O,

254

4. Synteza układów sekwencyjnych

Schemat układu szeregowego jest przedstawiony na rys, 4-53li

(wejścia t oznaczono strzałką),

Przerzutnik Z) jest często tańszy niż przerzutnik JK i wówczas celowe

jest stosowanie go wszędzie gdzie to jest możliwe. W układach liczników

równoległych funkcje D bywają złożone, ale w układach szeregowych

1000

1001

—

IOW

1)00

1110

0010

owo

—

oooo

0001

0110

« L

i'j

:••

Rys. 4-53. Licznik mod 10: a) tablica przejść; b) układ szeregowy X elemen-

tami JK; c) układ szeregowy z elementami D

rozrzucone, ale zmiany O 2 następują tylko wtedy, gdy O v zmienia się

z 1 na 0, więc przyjmując t 2 = Q t , z dolnej potowy tablicy wyznacza

się D 2 = Q 2 Q*- Pogrubione symbole Q 3 występują tylko tam, gdzte

pogrubione zera (),, więc można przyjąć t 3 — Q 2 , zacieśniając w ten

można je uprościć. Najprościej wyznacza się funkcje D i / bezpośrednio

z tablicy, w sposób opisany wyżej. Na przykład —na rys. 4-53a rozkład

jedynek Qi wskazuje, że D x - Q t i, oczywiście, ( = x. Jedynki Q' 2 są

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: