Файл: Воронежский государственный технический университет.docx

Рисунок 2 – Карты Карно для разрядов счетчика (левая для , правая для )

Теперь начинаем заполнять карты Карно для уравнений входов, используя таблицу возбуждения (функционирования) JK-триггера (таблица 3):

Таблица 3

	J	K
	0	X
	1	X
	X	1
	X	0

На основании рисунков 1-2 и таблицы 3 составляем карты Карно на каждый разряд счетчика. Так как JK-триггеры имеют по два информационных входа J и К, на каждый разряд счетчика, составляются две карты Карно.

Тогда на основании характеристической таблицы функционирования, представленной в таблице 2, в данную ячейку карт Карно для уравнений входа заносится 1, 0 или X, в соответствии со значениями перехода триггера, которые приведены в аналогичной клетке диаграммы на рисунках 1-2. Пустые ячейки и ячейки, помеченные Х на картах Карно, обозначают факультативно определяемые значения функций, т.е. к ним можно относиться как к запрещённым комбинациям и доопределить таким образом, чтобы уравнения входов были минимальны.

x	x	1	1
x	x	0	1
x	x	x	x
x	x	х	1

---

0	0	x	x
0	x	x	x
1	1	x	x
1	1	x	х

Рисунок 3 – Карты Карно для первого триггера (левая для входа J₁, правая для входа K₁)

x	x	x	x
x	x	x	x
1	1	х	х
1	1	x	0

1	1	0	0
1	x	1	0
x	x	x	x
x	x	x	x

Рисунок 4 – Карты Карно для второго триггера (левая для входа J₂, правая для входа K₂)

x	1	0	x
x	x	1	x
x	0	x	x
x	0	x	x

1	x	x	0
1	x	x	0
0	x	x	х
0	x	x	0

Рисунок 5 – Карты Карно для третьего триггера (левая для входа J3, правая для входа K3)

---

x	x	x	x
0	х	1	0
0	0	х	х
x	x	x	x

0	1	0	0
x	x	x	x
x	x	x	x
0	0	х	0

Рисунок 6 – Карты Карно для четвертого триггера (левая для входа J4, правая для входа K4)

Исходя из составленных карт Карно на рисунках 3-6, запишем уравнения входов для каждого разряда и минимизируем их:

;

;

;

;;

;

;

;

.

---

2. Разработка схемы электрической принципиальной синхронного счетчика.

Принципиальная схема электрического асинхронного счетчика приведена в приложении А.

3. Описание экспериментального исследования с приведением временных диаграмм, подтверждающих правильность работы счетчика.

Составим электрические схемы для каждого уравнения. Покажем объединение (склеивание) минтермов для каждой карты Карно (рисунки 7-8):



Рисунок 7 – Электрические схемы для входов J₁ и J₂, J₃ и J₄



Рисунок 8 – Электрические схемы для входов K₁, K₂, K₃ и K₄

На основании уравнений входов разрабатываем схему синхронного счетчика. В счётчике применены пять отечественных микросхем: четыре К155ТВ1 и одна К155ЛА3.

Смоделируем синхронный счетчик в программе EWB 5.12. Вместо отечественных микросхем К155ТВ1 используем их зарубежные аналоги – микросхемы SN7472. Также потребуются микросхемы К155ЛА3 для реализации логических функций 2И-НЕ. Модель синхронного счетчика и его временные диаграммы представлены на рисунках 9 и 10 соответственно.



Рисунок 9 – Модель синхронного счетчика



Рисунок 10 – Временные диаграммы синхронного счетчика



Рисунок 11 – Определение T_уст с помощью осциллографа



Рисунок 12 – Верное функционирование счетчика



Рисунок 13 – Неверное функционирование счетчика

Как можно заметить на рисунке 10, на диаграммах отсутствуют исключаемые кодовые комбинации и все числа счета получены в соответствии с таблицей истинности (таблица 1). Следовательно, можно сделать вывод, что временные диаграммы работы, изображенные на рисунке 10, соответствуют заданной таблице истинности – полученный счетчик функционирует верно. Время установления кода определяем по осциллографу. После 34 МГц

---

счетчик начинает работать некорректно, следовательно разрешающее время равно:

.

4. Синтез асинхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда.

4: синтезировать суммирующий асинхронный счетчик на универсальных JK-триггерах К555ТВ9 (74112) в соответствии с вариантом 16: код 6-3-2-1, К_сч = 12.

Для начала найдем количество разрядов счетчика m:



Для синтеза счетчика нам потребуется 4 триггера, что соответствует четырем разрядам двоичного числа.

Данные для синтеза в соответствии с вариантом приведены в таблице 4:

Таблица 4

Номер тактового импульса n	Номер клетки карты Карно
0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-	-	-	1
1	1	0	0	0	1	0	0	1	0	-	-	1	1
2	2	0	0	1	0	0	0	1	1	-	-	-	1
3	3	0	0	1	1	0	1	0	1	-	1	1	-
4	5	0	1	0	1	0	1	1	0	-	-	1	1
5	6	0	1	1	0	0	1	1	1	-	-	-	1
6	7	0	1	1	1	1	0	0	1	1	1	1	-
7	9	1	0	0	1	1	0	1	0	-	-	1	1
8	10	1	0	1	0	1	0	1	1	-	-	-	1
9	11	1	0	1	1	1	1	0	1	-	1	1	-
10	13	1	1	0	1	1	1	1	0	-	-	1	1
11	14	1	1	1	0	0	0	0	0	1	1	1	-

---