Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lect2_m1_vt_mrtus_CS_niy37

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
452.75 Кб
Скачать

Однако, если в табл.1.14 переменная Т обозначает активный сигнал, то из неё можно получить характеристическое уравнение, отражающее закон функционирования:

Qt 1

 

t 1Qt T t 1

 

t

T t 1 Qt .

(1.25)

T

Q

Из выражения (1.25) видно, что триггер выполняет арифметическую операцию «сумма по mod 2» над входным сигналом Т и выходным сигналом Q (считает их по mod 2), поэтому он и называется счётным триггером.

Покажем, как выполняются этапы канонического метода синтеза устойчивого Т-триггера.

Рассмотрим этап абстрактного синтеза.

1.Пусть Т-триггер изменяет свое состояние выхода на противоположное по переходу 10 на Т-входе.

2.Определяем первичную таблицу переходов (табл.1.15), которая заполняется по правилам, описанным при заполнении табл.1.11.

Таблица 1.15

Первичная таблица переходов (динамика)

Порядковый

 

T

номер

 

 

 

 

 

 

состояния

0

 

1

 

 

 

 

 

 

1

(1),0

 

3

2

(2),1

 

4

 

 

 

 

3

2

 

(3),0

 

 

 

 

4

1

 

(4),1

 

 

 

 

В полученной таблице нет совместимых состояний, поэтому она окончательная, следовательно, этапы 3 и 4 отсутствуют.

5. Представим закон функционирования Т-триггера в виде графа

(рис.1.28).

Рис.1.28. Граф переходов T-триггера

0

 

 

T

 

1

6. Четыре внутренних состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т-триггера закодируем наборами со-

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

 

стояний двух элементарных запомина-

 

00

 

 

10

 

ющих ячеек Q1Q2, причём выход ячей-

Q1Q2

 

 

 

 

ки Q2 будем рассматривать как выход

0

 

 

 

0

 

Т-триггера в целом. Здесь также при-

 

 

 

 

 

 

 

менено противогоночное (соседнее)

4

1

2

 

кодирование.

1

01

 

 

11

0

Рассмотрим этап структурного

 

 

 

 

 

синтеза.

 

 

 

 

 

 

 

1. В качестве элементарных запоминающих ячеек выбираем RS- триггеры, выполненные в базисе И-НЕ. В этом же базисе будем реализовывать

функциивозбужденияэлементарныхзапоминающих ячеек.

2.Характеристическая таблица выбранной элементарной запоминающей ячейки представлена табл.1.5.

3.Таблица переходов (табл.1.16), учитывающая временные изменения внутренних состояний, построена на основе анализа графа переходов (см. рис.1.28) и характеристической таблицы (см. табл.1.5).

Таблица 1.16

Таблица переходов, учитывающая временные изменения внутренних состояний

Номер

Tt+1

Q1t

Q2t

Q1t+1

Q2t+1

R1*t+1

S1* t+1

R2*t+1

S2* t+1

набора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1

0

0

 

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

1

0

1

1

1

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0

1

1

1

1

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

0

0

1

0

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

0

1

0

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1

1

0

1

0

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

1

1

1

0

1

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2t+1

 

Q1

 

 

Q2t+1

Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

0

1

1

0

T

1

0

0

1

 

1

1

0

0

 

0

0

1

1

 

 

 

Q2

 

 

 

 

Q2

 

R1*

 

 

а

 

S1*

Q1

 

б

 

 

Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

1

0

 

1

T

 

1

1

0

 

1

1

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

Q2

 

 

 

 

Q2

 

R2*

 

 

в

 

S2*

 

 

г

 

 

Q1

 

 

Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

1

1

 

T

1

 

 

1

 

1

1

0

 

 

0

 

1

1

 

 

 

Q2

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

д

 

 

 

 

е

 

 

 

 

Рис.1.29. Карты Карно для T-триггера

 

 

 

4. Воспользовавшись картами Карно (рис.1.29), минимизируем функции возбуждения:

R*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

(1.26)

T

Q

2

T

Q

2

TQ

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

S*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

;

(1.27)

T

2

T

2

 

 

Q

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

T Q

T

Q

(1.28)

2

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

S*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.29)

Q

Q

1

 

TQ .

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Из карт Карно (см. рис.1.29,а, б) можно записать

 

 

 

t

1

 

t 1

t

 

 

 

 

t 1 t

 

 

 

Q

T

T

;

(1.30)

 

2

 

Q

2

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

t 1

T t 1

 

t

 

 

t 1

 

t .

(1.31)

Q

Q

T

Q

2

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

Выражения (1.26) - (1.29) отражают структуру Т-триггера, срабатывающего по переходу 10 (рис.1.30).

& R1* &

Q1

&

R2*

&

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

T

 

 

1

 

 

 

 

 

 

&

*

&

 

&

&

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

 

 

 

 

S *

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Рис.1.30. Схема T-триггера (вариант 1)

Для минимизации схемы (вариант 1) воспользуемся методом су-

перпозиции функций возбуждения и внутренних переменных, позво-

ляющим представить функции возбуждения через первичные функции возбуждения и внутренние переменные. Первичные функции возбуждения - функции, зависящие от внутренних переменных и входной переменной Т. Примем за первичные функции возбуждения R1* и S1* , а функции возбуждения R2* и S2* определим как функции от R1*; S1*; Q1* и Q2*. Из карт Карно (см. рис.1.29,д), доопределив значения R2* на наборе 4 нулём, получим, учитывая выражение (1.26):

 

 

 

 

 

1* Q

 

 

1* Q

 

 

 

 

 

R* TQ

 

Q

 

 

 

 

R*

 

. (1.32)

2

R

R

Q

2

1

1

1

1

1

 

Из карты Карно (см. рис.1.29,е), доопределив значение S2* на наборе 7 нулём, получим, учитывая выражение (1.27):

S2* T Q2 Q1 S1* Q1 S1* Q1 S1*Q1 . (1.33)

Выражения (1.28), (1.29), (1.32) и (1.33) полностью отражают структуру варианта 2 Т-триггера (рис.1.31).

R

*

 

*

 

1

&

R2

 

&

&

&

Q2

 

 

T

 

Q1

 

 

 

 

 

 

&

&

Q1

&

Q2

&

S1*

 

S2*

 

Рис.1.31. Схема T-триггера (вариант 2)

Для минимизации схемы, показанной на рис.1.30, устраним в функциях возбуждения R1* и S1* переменную Q2. Используя уравнение (1.31), запишем выражение (1.26) в следующем виде:

R*

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S*

 

R*

 

TS*R*

.

(1.34)

T

Q

2

T

Q

T

1

 

 

 

1

1

2

1

2

 

 

Используя уравнение (1.30), запишем выражение (1.25) в виде

S*

 

TQ

 

 

 

 

 

 

 

R*

 

S*

 

TR*S*

.

(1.35)

T

2

TQ

T

1

 

 

1

1

2

1

2

 

 

Выражения (1.32) - (1.35) полностью отражают структуру варианта 3 T-триггера (рис.1.32).

&

R2*

 

&

R1*

Q1

&

T

 

 

&

&

Q1

 

S *

 

 

1

 

&

S2*

 

 

 

Рис.1.32. Схема T-триггера (вариант 3)

Поскольку здесь в явном виде присутствует только переменная Q1, то, если её рассматривать в качестве выхода Т-триггера, видно, что активным переходом на входе Т является переход 01 (см. граф переходов на рис.1.27).

Рассмотренные варианты Т-триггера дают общее представление о методах их проектирования и не являются единственными.