Лаба 4_
.docx
Лабораторная работа №4
«Синхронные счётчики»
Группа В4-123 Логин: V123_2013_06
Глазкова Елена Алексеевна Пароль: XI5Ez54k
Цель: овладеть методом синтеза синхронных счётчиков; приобрести практические навыки отработки проектируемых схем как моделированием с использованием САПР, так и макетированием на универсальном лабораторном стенде.
Задание. Спроектировать трёхразрядный двоично-десятичный счетчик по данным:
|
Двоично-десятичный код |
Десятичные номера двоичных наборов последовательных десятичных цифр в данном двоично-десятичном коде |
|
8421+2 |
2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 |
Требуется:
-
На основе матрицы переходов составить таблицу истинности функций возбуждения триггеров (DV и JK) счетчика;
-
Построить схемы двух разрядов (на DV и JK триггерах) двоично-десятичного счетчика с цепями переноса;
-
Описать счетчик на VHDL;
-
Построить схему соединения созданных счетчиков;
-
Разработать схему исследования спроектированных счетчиков с использованием макроэлементов стенда и осциллографа;
-
Получить результаты экспериментальных исследований.
Напишем таблицу состояний и матрицу переходов DV-триггера.
|
Таблица 1. Таблица состояний DV-триггера |
|
|
Таблица 2. Матрица переходов DV-триггера |
|||||||
|
D |
V |
Q(t+1) |
|
|
|
D |
V |
|||
|
0 |
0 |
Q(t) |
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
1 |
0 |
Q(t) |
|
|
|
0 |
1 |
|||
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|||
Напишем таблицу состояний и матрицу переходов JK-триггера.
|
Таблица 3. Таблица состояний JK-триггера |
|
|
Таблица 4. Матрица переходов JK-триггера |
|||||||
|
J |
K |
Q(t+1) |
|
|
|
J |
K |
|||
|
0 |
0 |
Q(t) |
|
|
|
0 |
a0 |
|||
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
1 |
a1 |
|||
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
a2 |
1 |
|||
|
1 |
1 |
|
|
|
|
a3 |
0 |
|||
Построим таблицы переходов и функций возбуждения DV-триггеров счетчика (таблица 5) и JK-триггеров счетчика (таблица 6), исходя из задания.
Таблица 5. Таблица переходов и функций возбуждения DV-триггеров счетчика
|
10-ая цифра |
№ набора |
Значения выходов триггера |
Функции возбуждения триггеров |
|||||||||||||||||
|
Время, t |
Время, t+1 |
Время, t |
||||||||||||||||||
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
D3 |
V3 |
D2 |
V2 |
D1 |
V1 |
D0 |
V0 |
|||||
|
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|||
|
2 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
3 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|||
|
4 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
5 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|||
|
6 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
7 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|||
|
8 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||
|
9 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
0 |
1 |
|||
Таблица 6. Таблица переходов и функций возбуждения JK-триггеров счетчика
|
10-тичная цифра |
№ набора |
Значения выходов триггера |
Функции возбуждения триггеров |
||||||||||||||
|
Время, t |
Время, t+1 |
Время, t |
|||||||||||||||
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
J3 |
K3 |
J2 |
K2 |
J1 |
K1 |
J0 |
K0 |
||
|
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
2 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
|
1 |
|
|
3 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
|
4 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
0 |
|
0 |
1 |
|
|
5 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
6 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|
7 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
|
|
1 |
|
8 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
9 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
|
0 |
|
1 |
Представим функции возбуждения в минимальной дизъюнктивной нормальной форме с помощью диаграмм Вейча.
Эталонная диаграмма Вейча:
|
|
|
|
|
||
|
|
12 |
13 |
9 |
8 |
|
|
14 |
15 |
11 |
10 |
|
|
|
|
6 |
7 |
3 |
2 |
|
|
4 |
5 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграммы Вейча функций возбуждения DV-триггеров счетчика:
Диаграммы Вейча функций возбуждения D0V0-триггера счетчика:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
x |
x |
0 |
1 |
|
|
x |
x |
1 |
1 |
|
|||
|
x |
x |
0 |
1 |
|
x |
x |
1 |
1 |
|
|||||
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||
|
1 |
0 |
x |
x |
|
1 |
1 |
x |
x |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Диаграмма D0 |
|
Диаграмма V0 |
||||||||||||
