Генераторы заданных последовательностей

При использовании регистров с ОС в качестве генераторов заранее заданных последовательностей необходимо из соответствующей последовательности получить циклический код. Для примера приведем циклический генератор двоичных кодов десятичных цифр 6, 7, 8, 9 по диаграмме состояний на рис. 6.135с. Последовательности этих цифр длиной L=16 согласно рис. 6.1356 соответствует число каскадов регистра п=.4. Но если по последовательности на рис. 6.1356 составить код переменных ABCD, показанный на рис. 6.135в, то обнаружится, что три комбинации повторяются. Поэтому придется добавить еще одну переменную Е, что означает добавление еще одного каскада к регистру. Определение соответствующих значений переменной Е и функции обратной связи F ясно из рис. 6.135е. В данном случае целесообразно использовать Г-триггер, управляющие функции которого определяются по карте на .рис. 6.135г. Избыточные, неиспользованные состояния могут иметь .любое значение X. Пример схемы на элементах И-НЕ показан на рис. 6.1355. Схема настраивается на нужный цикл сигналами О на асинхронных входах R и S соответствующих триггеров.

Кольцевой счетчик

Кольцевой счетчик является в принципе самой простой схемой сдвигового регистра с ОС, в котором функция обратной связи определена непосредственно выходами последнего каскада регистра. Максимальная длина цикла L = п, т. е. она зависит от числа каскадов регистра. На практике используется только цикл с одной единицей, циркулирующей в регистре. На рис. 6.136с покавана схема с пятью каскадами. Автоматическую установку нужного

I- 7Л -А- 7Л

1-й К А

ТВ КВ

вЪЛкЁ-

1А \-КА

IB-JC

IE КЁ

JE-KF -

Рис. 6.136. Примеры схем кольцевых счетчиков: о) с элементом И-НЕ; б) с элементом ИЛИ-НЕ

/?=В

А В С Л Е

0 0 0 0 1

1 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 10 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

цикла обеспечивает логика /а = BCD, Ка = 1- Функция / должна быть произведением отрицаний значений всех выходных переменных, кроме первого и последнего каскадов. Возможная схема с элементом ИЛИ-НЕ показана на рис. 6.1366. Кольцевые счетчики экономичны только для небольшого числа каскадов п.

Сдвиговые регистры на асинхронных триггерах

Для составления схем сдвиговых регистров могут быть использованы также простые базовые /?5-триггеры, состоящие из базовых элементов ИЛИ-НЕ или И-НЕ. Однако, в отличие от синхронных сдвиговых регистров, для записи одного бита нужны два триггера, а для управления необходимы сдвинутые во времени импульсы. С этой точки зрения такие сдвиговые регистры делятся На двухфазные и четырехфазные.

На рис. 6.137с показана основная схема двухфазного сдвигового регистра. Принцип действия схемы прост. Предположим, на-

А В С I/

фз--

S о.

S о, - r\R 0. -

Рис. 6.137. а) Двухфазный сдвиговый регистр; б) че-гырехфазиын сдвиговый регистр

пример, что регистр находится в нулевом положении и что Х=1 и =0. При импульсе Ф1 триггер А установится в положение Q = I. Следующим сдвинутым во времени импульсом переключится триггер В в состояние Q = 1. Новым импульсом Ф1 поступившая информация записывается в триггер А, информация триггера В поступает в триггер С и т. д. Информационные импульсы А и Y являются дополняющими, и поэтому оба они записываются в триггеры без учета их предыдущего состояния. Схема на рис. 6.1376 имеет более простые связи между отдельными триггерами, но управление должно быть четырехфазным. Информация "=1 записывается при импульсе Ф1 в триггер А. Импульс Ф2 приводит триггер В в нулевое положение, импульсом ФЗ информация триггера А передается в триггер В, импульс Ф4 при-

водит триггер А в нулевое положение, следующим импульсом Ф1 новая информация записывается в триггер А, информация триггера В передается в триггер С и т. д. Связь между отдельными триггерами проще, но максимальная скорость сдвига информации в два раза меньше, чем в схеме на рис. 6.137а. Двухфазные и че-тырехфазные регистры используют, главным образом, интегральные схемы типа МОП.

6.9. ДЕЛИТЕЛИ ЧАСТОТЫ

БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

Делители частоты с любым коэффициентом деления могут быть составлены очень экономично без дополнительных логических схем. Достоинством является простота схемы, однако нужно учесть, что делители с разными коэффициентами деления не могут быть основаны на одном общем принципе. Делители могут работать, например, на принципе асинхронных счетчиков, на принципе сдвиговых регистров с ОС или использовать комбинацию разных принципов. Примеры схем с различными коэффициентами деления представлены в табл. 6.7. Другие коэффициенты деления можно получить каскадным соединением соответствующих делителей, причем результирующее быстродействие всей схемы определено быстродействием входного делителя. Схемы, собранные в табл. 6.7, могут быть, конечно, использованы и как счетчики.

Таблица 6.7

Кшффи-

Су.епа

,12 3 4-56

т / П П Л Л Л П

J-1

ти Е=2

A 0-

-Г-1 П

12 356

Г Jl rL ri n JLJL

Б -С С

с-с-Tff-