Для перевода RS-триггера из “0” состояния в “1” необходимо активный логический уровень подать на вход установки в единичное состояние S. Для перевода RS-триггера из “1” состояния в “0” необходимо активный логический уровень (0 или 1) подать на вход R.

4.5 Функции возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов

В каждом состоянии цифрового автомата формируется соответствующая микрокоманда Y. Для микрокоманд Y можно записать логические выражения (2-5).

Y1 = а 1 (2)

Y2 = а2 (3)

Y3 = а3 (4)

Y4 = а4 (5)

Логические выражения для сигналов управления триггерами запишем как простую дизъюнкцию конъюнкций текущего состояния и условия перехода, при которых эти сигналы получаются. Сигналы управления триггерами формируются в соответствии с логическими выражениями (6-11).

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

4.6 Схема управляющего устройства

Управляющее устройство состоит из дешифратора (К 553 ИД 6); комбинационного узла, построенного с помощью логических выражений (6-11) и трех RS-триггеров с инверсными входами (микросхема К 555 ТР 2).Схема управляющего устройства представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Схема управляющего устройства

Выходы триггеров T1, T2, T3 соединены с входами A0, A1, A2 дешифратора. На выходах дешифратора формируются инверсии состояний цифрового автомата .Так как используются выходы , то в соответствии с таблицей функционирования на вход A3 должен действовать уровень логического нуля, поэтому этот вход должен быть заземлен. Выходы дешифратора и линии, по которым поступают признаки x1 и x2 объединены в “жгут”, провода которого пронумерованы от 1 до 8.

Для построения схемы управляющего устройства использовались микросхемы:

1) DD1 - К 533 ИД 6;

2) DD2, DD3 - К 155 ЛЛ 1;

3) DD4 - К 155 ЛИ 1;

4) DD5 - К 155 ЛЕ 1;

5) DD6 - К 555 ТР 2.

4.7 Проверка управляющего устройства

Возможные переходы цифрового автомата представлены в таблице 3.

Таблица 3. Возможные переходы цифрового автомата

В исходном состоянии a0=1. Тогда на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R2=S1=R1=R0=0 и S0=1. При таких управляющих сигналах триггеры T1 и T2 сохраняют нулевое состояние, триггер T0 переходит в единичное состояние и цифровой автомат переходит в состояние a1.

При a1=1 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R2=R1=S0=0 и S1=R0=1. При таких управляющих сигналах триггер T2 сохраняет нулевое состояние, триггер T1 переходит в единичное состояние, а триггер T0 переходит в нулевое состояние и цифровой автомат переходит в состояние a2.

При a2=1 и условии x1=1 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R2=R1=S1=R0=0 и S0=1, при кот. триггер T2 сохраняет нулевое состояние, триггер T1 сохраняет единично состояние, триггер T0 переходит в единичное состояние и цифровой автомат переходит в состояние a3.

При a2=1 и условие x1=0 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R1=1 и R2=S1=S0=R0=0. При кот. триггер T2 переходит в единичное состояние, триггер T1 переходит в нулевое состояние, триггер T0 сохраняет нулевое состояние и цифровой автомат переходит в состояние a4.

При a3=1 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R1=R0=1 и R2=S2=S0=0. При кот. триггер T2 переходит в единичное состояние, а триггеры T1 и T0 переходят в нулевое состояние, и цифровой автомат переходит в состояние a4.

При a4=1 и условии x2=1 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=S1=R1=S0=R0=0 и R2=1. При кот. триггер T2 переходит в нулевое состояние, триггеры T1 и T0 сохраняют нулевое состояние, и цифровой автомат переходит в состояние a0.

При a4=1 и условии x2=0 на триггеры действуют управляющие сигналы S2=R1=S0=R0=0 и R2=S1=1, при кот. триггер T2 переходит в нулевое состояние, триггер T1 переходит в единичное состояние, триггер Т0 сохраняет нулевое состояние, и цифровой автомат переходит в состояние a2.

4.8 Проверка операционного устройства

Функционирование цифрового автомата для исходных данных n=8; B=8; Ai=4; 10; 9; 5; 6; 7; 12; 3; представлено в таблице 4.

Таблица 4. Функционирование цифрового автомата

Приложение А

Микросхема К555ИД6

Микросхема ИД6, ИД10 - это двоично-десятичные шифраторы, одинаковые по структуре и цоколевке. Они преобразуют двоичный код, поступающий на входы АО...A3, в сигнал низкого уровня, появляющийся на десятичном выходе 0...9. Состояния дешифратора приведены в таблице. Если десятичный эквивалент входного кода превышает 9, то на всех выходах 0...9 появятся напряжения высокого уровня. Эти микросхемы могут дешифровать числа 0...8, тогда вход A3 можно использовать как разрешающий с низким активным уровнем, подавая поток данных, если дешифраторы работают в режиме демультиплексоров с 1 на 8.

Таблица A.1 Состояния дешифратора ИД6, ИД10

Микросхема К533ИP25

Микросхема ИР25 представляет собой четырехразрядный сдвиговый регистр с третьим z-состоянием и дополнительным выходом от последнего триггера, который не имеет Z-состояния.

Этот выход необходим для увеличения числа каскадов таких регистров. Данные с выхода подаются на последовательный вход данных DSI последующего регистра. Состояния регистра представлены в таблице.

Если на асинхронный вход сброса R подано напряжение низкого уровня, то выходы QO...Q3 перейдут в нулевое состояние (обнуление регистра).

Если на вход параллельного разрешения РЕ подать высокий уровень напряжения, то данные со входов D0...D3 загружаются в регистр. Когда на вход РЕ подано напряжение низкого уровня, то данные поступают на вход DSI и далее могут сдвигаться вправо. Входы DSI, DO...D3 и РЕ - синхронные, действуют синхронно с поступлением отрицательного перепада на вход С.

Вход разрешения ЕО имеет активный низкий уровень, при подаче которого данные из триггеров регистра появляются на выходах QO...Q3. Выходы перейдут в z-состояния (разомкнуты) если на вход ЕО будет подано напряжение высокого уровня.

Таблица Состояния регистра ИР25

Микросхема К555ИЕ11

Микросхема ИЕ 11 -- четырехразрядный двоичный синхронный счетчик, аналогичный по структуре ИЕ9. В отличие от ИЕ9 в счетчике ИЕ11 сигнал окончания счета ТС появится тогда, когда на всех выходах уровни окажутся высокими (код 1111 = 15).

Микросхемы ИЕ16, ИЕ17 четырехразрядные, синхронные, реверсивные счетчики. ИЕ16- это декадный двоично-десятичный счетчик, а ИЕ17-двоичный счетчик.

Тактовый вход С у данных счетчиков прямой динамический, поэтому переключение будет происходить положительным перепадом тактового импульса. Вход разрешения загрузки данных , подготовленных на входах DO…D3, инверсный статический, поэтому управляющий (активный) уровень - низкий. Имеются два входа каскадирования: - параллельное разрешение счета; -трюковый вход разрешения счета. Активные уровни входов - низкие. Для переключения направления счета служит вход (больше/меньше). Счет возрастает, если на входе присутствует напряжение высокого уровня. Если на вход подано напряжение низкого уровня, то содержимое счетчика будет уменьшаться. После окончания счета на выходе ТС появляется напряжение низкого уровня. Предварительная установка счетчика происходит независимо от логических уровней, присутствующих на входах и . Если на вход подать напряжение низкого уровня, то счет прекращается и с приходом положительного перепада на вход С в счетчик будут записаны данные от входов D0…D3. Режимы работы счетчика можно установить по таблице. Счетчик ИЕ16 заканчивает счет на увеличение, когда на выходах будет код 1001=9, а ИЕ17-при коде 1111=15. Счет на уменьшение происходит до нуля.

Таблица A.4 Состояния счетчика ИЕ14

Микросхема К155ИM6

Микросхема ИМ6 -- это четырехразрядный быстродействующий двоичный полный сумматор. Он принимает два четырехразрядных слова по входам данных АО...A3 и ВО...ВЗ, а по входу Сn - сигнал переноса. Сумма разрядов входных слов появляется на выходах ?0... ?3. На выходе Cn+1 выделяется сигнал переноса. Имеется схема ускоренного переноса (СУП).

Сумматор может работать со словами как положительной, так и отрицательной логики.

Суммирование происходит по уравнению:

Cn + 20(AO + BO) + 21(Al + Bl)+22(A2 + B2) + 23(A3 + B3) = 20 У 0 + 21 У1 + 22У2 + 23 У3 + 24Сn+1.

Состояния сумматора приведены в таблице.

Таблица A.5 Суммирование чисел микросхемой ИМ6

Страницы: 1, 2