браические выражения, соответствующие входам J а К, отдельных (-триггеров. На их основе составляются программные карты аКа, JbKb. JcKc. JdKd на рис. 6.756. Пользуясь этими картами и таблицей (-триггера на рис. 6.75в, составляют карты состояний триггеров А, В. С, D на рис. 6.75г. Последовательность действий проста. Из таблицы на рис. 6.75в следует, что при значениях (=01 Qn+i = О, а при ( = 10 Qn+i = 1. Поэтому в те места карт состояний на рис. 6.75г, которые соответствуют местам на программных картах (рис. 6.756) со значениями ( = 01, можно прямо написать 0. Комбинации ( = 10 в программных картах не встречаются.

Следующие действия объясним на примере карты состояния А. В поле Л б С/) = 0000 соответствующей программной карты - JaKa = 11, что означает изменение состояния. А так как состояние А в данный момент равно О, то должно быть A(n+i) = 1. Поэтому в поле A6CD = 0000 карты состояния запишем 1. Полю ABCD = = 0100 соответствует JaKa = 11, состояние в данный момент А = = О, поэтому Л(„+1) = 1 и т. д. В поле ABCD = 0000 - JbKb = 00, из чего следует, что триггер не меняет своего состояния. А так как В = О, то в соответствующее поле карты состояния напишем О и т. д. Таким образом заполняется карта состояния на рис. 6.75г. Из полных карт состояний теперь можно составить таблицу или Диаграмму состояний (рис. 6.75д). Результаты анализа показывают, что схема на рис. 6.75а--это десятичный счетчик, который ра ботает в коде 8421 BCD с защитой против заблокированного состояния. И если по какой-либо причине счетчик переключится в одно из неиспользованных состояний 10-15, то, как это следует из диаграммы состояния на рис. 6.75д, последующим состоянием всегда будет исходное состояние 0.

6.4. СИНХРОННЫЕ СЧЕТЧИКИ Нереверсивные счетчики

Синтез этих счетчиков очень прост. На рис. 6.76 представлена диаграмма состояния счетчика, которая может содержать всего 16 состояний. Последовательность счета показана стрелками. В таблице на рис. 6.766 показано состояние счетчика в данный момент f = п и его состояние в следующий момент / = п -Н 1 после тактового импульса Если в момент i = п счетчик находится в состоянии О, то в следующий момент t = п + I он должен находиться в состоянии 1, и т. д.

Для записи 16 = 2* состояний необходимы четыре триггера с выходами ABCD. Соответствие переменных отдельным состояниям определено двоичным кодом 8421, в котором счетчик должен работать. Диаграмма и таблица состояний были приведены в этом простом примере только для большей наглядности. Ведь такие же сведения дает несложная карта состояния на рис. 6.76в, являющаяся основой дальнейшего синтеза.

Рис. 6.76. а) Диаграмма состояний счетчика с il6 состояниями; б\ таблица состояний; в) карта состояний

Теперь все зависит от выбора типа триггера. На рис. 6.77а предполагается, что используется (-триггер. Первая карта совпадает с картой на рис. 6.765 и отличается только обозначением направления переходов из одного состояния в следующее. Рассмотрим-, например, исходное состояние ABCD = 0000 в момент t = п. Следующее состояние в момент t = п + I будет ABCD = 1000, т. е. изменится только состояние А. Изменению со значения Л„ = О на Л„+1 = = 1 согласно программной таблице (-триггера соответствуют состояния входов JaKa = 1 0- Эти значения записываются в поле ABCD = 0000 программной карты входов JaKa триггера А. Так как В = С = D = О в моменты t = nKt=n +I, то в одинаковые поля программных карт триггеров В, С, D записываются значения 00. При следующем изменении состояния счетчика cABCD= 1000 на ABCD = 0100 изменятся состояния А и В. Изменению со значения Ап = I на An+i = О соответствуют состояния входов JaKa = 0 1, которые записываются в поле ABCD = 1000 программной карты входов JaKa- Изменению со значения В„ = О на б. +i = 1 соответствуют состояния входов JbKb = 1 0, которые записываются в поле ABCD = 1000 программной карты входов /в, Кв и т. д. Таким же образом записываются соответствующие значения /, К во все поля программных карт триггеров А, В, С, D. а после минимизации могут быть получены результирующие алгебраические выражения, определяющие логическую функцию входов /, К-

00 01 11 W 00 01 11 10 00 01 и 10 00 01 11 10 00 01 11 10

/<В=А

Jg=AB

Jjj=ABC Кр=АВЕ

J / ТИ К А

J В ТИ К в

J с ти к с

ти к S

А В ABC

.ти-

1-J А

ТИ К А

ти

Ати в с

-IV J4

J в Ати к и

Рис. 6.77. а) Карта переходов и программные карты входов /, К; б) ючетчик с параллельным переносом; в) с п-осл©до1в.ательяым переносом

Схема счетчика в базисе И-НЕ показана на рис. 6.776. Сигналы на входах J и К должны быть стабильны достаточно долгое время перед "появлением активного фронта тактового импульса. Счетчик использует так называемый параллельный перенос информации на входы / и К, при котором задержка информации зависит только от задержки схем, управляющих соответствующими входами. На рис. 6.77в представлен еще один вариант счетчика с последовательным переносом. Информация на входах JcKc имеет такую же задержку, как в схеме на рис. 6.776, а вот информация на входах Jd, Kd имеет в 2 раза большую задержку.

Общая схема счетчиков обоих типов для случая п каскадов показана на рис. 6.78. Преимуществом схемы на рис. 6.78а является большое быстродействие, а недостатком - линейно возрастающее с числом каскадов п число входов логических элементов. В схеме 238