Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Челябинский монтажный колледж

ЗАЩИЩЕНО ОЦЕНКА_______________ РУКОВОДИТЕЛЬ ________ Ермакова В. И. (подпись, фамилия) _________________ (дата)

Счётчик по модулю 10 на JK-триггерах в коде 7421

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: вычислительная техника

______________________________

(обозначение документа)

Руководитель ___________________________ (должность, место работы) ______________ Ермакова В. И. (подпись, фамилия) _________________ (дата)

Разработал Студент группы СК-271/к ______________Казаков А.А. (подпись, фамилия) _________________ (дата)

Содержание

1 Назначение счётчиков 2

2 Счетчик с коэффициентом счета 10 на JK-триггерах в коде 8421 6

2.1 Определение разрядности счетчика 6

2.2 Таблица истинности счетчика 7

2.3 Построение карт Карно-Вейча 9

2.4 МДНФ для информационных входов триггеров 15

2.5 Временная диаграмма работы счётчика 16

3 Подбор микросхем 17

4 Литература 18

1 Назначение счетчиков

Счетчик – цифровое устройство, осуществляющее счет числа появлений на входе определенного логического уровня. В дальнейшем во всех случаях, когда не ограничивают специально, будем полагать, что счетчик производит подсчет числа, содержащихся во входном сигнале переходов с уровня лог. 0 к уровню лог. 1. При импульсном представлении логических переменных уровню лог. 1 соответствует импульс, и счетчик ведет счет поступающих на вход импульсов.

Числа в счетчике представляются определенными комбинациями состояний триггеров. При поступлении на вход очередного уровня лог. 1 в счетчике устанавливается новая комбинация состояний триггеров, соответствующая числу, на единицу большому предыдущего числа. Таким образом, счетчик представляет собой логическое устройство последовательностного типа, в котором новое состояние определяется предыдущим состоянием и значением логической переменной на входе.

Для представления чисел в счетчике могут использоваться двоичные или десятичные системы счисления. При использовании двоичной системы состояния триггеров и соответствующие им уровни на прямых входах триггеров определяют цифры двоичных разрядов числа. Если для регистрации двоичного числа в счетчике используется n триггеров, то максимальное значение числа, до которого может вестись счет N, определяется по формуле :

N=2ⁿ-1 (1)

При использовании десятичной системы счисления цифры разрядов десятичного числа в счетчике представляются в четырехразрядной двоичной форме, т.е. используется двоично-кодированная десятичная система счисления. Таким образом, для представления цифр каждого разряда десятичного числа требуется четыре триггера, и если число десятичных

разрядов k, то число триггеров, необходимое для регистрации чисел в

счетчике равно 4k, а максимальное число для регистрации чисел :

N=10^k-1 (2)

Наряду с суммирующими счетчиками, в которых в процессе счета каждое очередное число на одну единицу превышает предыдущее, используются и такие счетчики, в которых в процессе счета числа последовательно убывают (эти счетчики называются вычитающими). Находят применение счетчики, которые допускают в процессе работы автоматическое переключение (реверс) из режима суммирующего счетчика в режим вычитающего счетчика, и наоборот. Такие счетчики называют реверсивными.

Счётчики классифицируют:

1. По числу устойчивых состояний триггеров :на двоичных триггерах, на троичных триггерах, на n-ичных триггерах,

2. По модулю счёта: двоично-десятичные, двоичные, с произвольным постоянным модулем счёта, с переменным модулем счёта.

3. По направлению счёта: суммирующие, вычитающие, реверсивные.

4. По способу формирования внутренних связей: с последовательным переносом, с параллельным переносом, с комбинированным переносом, кольцевые.

5. По способу переключения триггера: синхронные, асинхронные.

Триггеры, наряду с логическими элементами, являются основными элементами цифровой техники. Их широко используют в качестве запоминающих ячеек автоматических и вычислительных устройств.

Простейший триггер состоит из двух элементов НЕ, входы и выходы которых соединены кольцом: выход первого с входом второго и выход второго с входом первого. При этом получается система с двумя устойчивыми состояниями. Триггер является элементарной ячейкой, "запоминающей" поступление на ее вход единичного сигнала. С его

помощью можно моделировать один разряд двоичного числа. Очевидно, что для записи N разрядного двоичного числа нужно N триггеров. Например, с помощью четырех триггеров можно записать числа от 0 до 15.

В настоящее время в цифровой технике используются только триггеры в интегральном исполнении.

JK-триггер – двухвходовый триггер, допускающий раздельную установку состояния 0 и 1, а также смену текущего состояния (режим со счетным входом), осуществляемую при подаче на оба входа единичного сигнала. Вход K в этом триггере соответствует входу R (=X0) RS-триггера, а вход J – S (=X1). Условное графическое обозначение JK-триггера представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 УГО JK-триггер

Таблица 1 Таблица истинности для JK-триггера

	J	K	Q
Хранение	0	0	без изменений	без изменений
Установка 0	0	1	0	1
Установка 1	1	0	1	0
Переключение	1	1	без изменений	без изменений

Когда на оба входа J и K подается уровень логического нуля, триггер блокируется, и состояния его выходов не изменяются. В этом случае триггер находится в режиме хранения. Вторая и третья строки - установка триггера в состояния 0 и 1. Четвертая строка иллюстрирует очень важный переключательный режим работы JK-триггера. Если на обоих входах J и К установлен уровень логической единицы, то следующие друг за другом тактовые импульсы будут вызывать переключение уровней сигналов на

выходах триггера от 1 к 0, от 0 к 1, основа от 1 к 0 и т.д. Такая работа триггера напоминает переключения тумблера, откуда и происходит название режима.