Счётчик импульсов

Счётчиком называется устройство с одним двоичным входом и определённым числом внутренних состояний, отождествляемых с некоторым числовым кодом, подсчитывающее число импульсов на своём входе. Значение числового кода является одновременно выходным словом счётчика, представляющим результат счёта. В зависимости от формата выходного слова счётчики делятся на двоичные и двоично-десятичные. Максимальное число импульсов, которое может быть посчитано счётчиком называется коэффициентом счёта. По направлению счёта счётчики делятся на суммирующие, вычитающие и реверсивные, последние могут работать и как суммирующие и как вычитающие.

В данном проекте необходимо разработать двоичный вычитающий счётчик с коэффициентом счёта шесть, однако его выходное слово должно быть представлено в двоичном формате 2421. Исходя из этого необходимое количество триггеров равно четырём.

Запишем таблицу состояний JK триггера.

Таблица 1.2 - Состояния JK триггера

Исходя из неё, построим таблицу истинности счётчика.

Таблица 1.3 - Таблица истинности счётчика

Произведём минимизацию получаемых функций методами Квайна и карт Карно.

Рис. 1.5 - Минимизация функций с помощью карт Карно

Т.о. получаем следующие минимизированные функции алгебры логики:

Минимизируем одну из функций методом Квайна. Для чего запишем полную таблицу истинности, заменяя неопределённые элементы вначале на единицы, а затем на нули.

Таблица 1.4 - Таблица истинности для функции J2 = K2

Запишем совершенные дизъюнктивные нормальные формы(СДНФ) для функций f1 и f0, после чего упростим их используя теорему склеивания.

Пользуясь теоремой поглощения, составим таблицу поглощения для ДНФ минимизированных нами функций.

Таблица 1.5 - Поглощение f0 в f1

После чего можем записать окончательную минимизированную функцию

С помощью правила Де - Моргана приведём полученные функции алгебры логики к базису И-НЕ

Рис. 1.6 - Принципиальная схема счётчика импульсов

Поскольку использованные нами JK - триггеры имеют инверсный вход K, то будем инвертировать подаваемый на него сигнал.

На четвёртый триггер необходимо всегда подавать единичный уровень сигнала, поэтому мы воспользуемся следующей конструкцией: напряжение +5В падает на сопротивлении R2 = 1КОм , это стандартный единичный уровень для TTL - логики.

Для построения счётчика были использованы микросхемы:

DD2: К155ЛА4 - содержит три трёхвходовых элемента И-НЕ

DD3, DD4, DD5: К155ЛА3 - описание см. в п. 1.2

DD6, DD7 - К155ТВ15: содержит два JKRS - триггера.

Рис. 1.7 - Расположение выводов микросхем К155ЛА4 и К155ТВ15

Читайте также

Проектирование устройства для измерения статических характеристик электромагнитного двигателя
Ветер - это горизонтальное перемещение, поток воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное и ...

Проектирование локальной вычислительной сети
Телекоммуникация и сетевые технологии являются в настоящее время той движущей силой, которая обеспечивает развитие мировой цивилизации. Практически нет области производственных и обществ ...

Перспективы развития транкинговой радиосвязи
Системы транкинговой радиосвязи, представляющие собой радиальнозоновые системы подвижной УКВ радиосвязи, осуществляющие автоматической распределение каналов связи ретрансляторов между а ...