МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПОБУДОВИ ЛІЧИЛЬНИКІВ ІМПУЛЬСІВ
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи № 4а
з дисципліни
"ЕЛЕМЕНТИ ДИСКРЕТНИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИКИ"
для студентів базового напряму 6.0914 "Комп'ютеризовані системи,автоматика і управління" та базового напряму 050201
"Системна інженерія"
Затверджено
на засіданні кафедри
“Комп’ютеризовані системи
автоматики”
Протокол № від
Львів - 2009
Дослідження методів побудови лічильників імпульсів. Інструкція до лабораторної роботи №4а з дисципліни "Елементи дискретних пристроїв автоматики" для студентів базового напряму 6.0914 «Комп'ютеризовані системи, автоматика і управління» та базового напряму 050201 «Системна інженерія» / Укл.: О.С. Вітер, Р.В. Проць – Львів: НУЛП, 2009. – 8с.
Укладачі: О.С. Вітер, канд. техн. наук, доц.
Р.В. Проць, канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск: А.Й. Наконечний, д.т.н., проф.
Рецензент: З.Р. Мичуда, д.т.н., проф.
Мета роботи: вивчення методів побудови з довільним числом лічби (недвійкових лічильників)
Теоретична частина
Максимальне число лічби двійкового лічильника дорівнює N = 2n, де n – кількість тригерів у лічильнику. Значення N дорівнює кількості станів лічильника. Якщо задана кількість станів лічильника Nз відрізняється від дискретних значень 2n , то необхідна кількість тригерів у лічильнику визначається із нерівності 2n-1 < Nз < 2n. При цьому кількість надлишкових станів лічильника дорівнює Nн = N - Nз. Наприклад, при Nз = 5, n = 3, N = 8, і Nн = 3.
Для кожного лічильника вибирається тип тригера, для якого слід знати таблицю збудження, у якій вказано, які сигнали повинні бути на входах тригера при переходах тригера з одного стану у другий, тобто при переходах:
0 → 0; 0 → 1; 1 → 0; 1 → 1.
Таблиця збудження для різних типів тригерів
Перехід
Qt → Qt+1
D-тригер
T-тригер
RS-тригер
JK-тригер
D
T
S
R
J
K
0 → 0
0
0
0
(
0
(
0 → 1
1
1
1
0
1
(
1 → 0
0
1
0
1
(
1
1 → 1
1
0
(
0
(
0
Знак ( вказує на те, що значення вхідного сигналу можна вибрати довільним, тобто 0 або1, що не вплине на синтез лічильника.
Зміна станів лічильника здійснюється за кожним тактовим імпульсом. Незалежно від вибору типу тригера будується таблиця таблиця функціонування, у якій відображається зміна станів лічильника, наприклад, при послідовності станів 0, 2, 3, 1, 4, 0, 2, 3, 1, 4, і т. д. Nз = 5, n =3 і таблиця функціонування буде мати наступний вигляд:
Таблиця функціонування
Q
Номер стану
0
2
3
1
4
Q1t
0
0
1
1
0
Q2t
0
1
1
0
0
Q3t
0
0
0
0
1
Q1t+1
0
1
1
0
0
Q2t+1
1
1
0
0
0
Q3t+1
0
0
0
1
0
На основі таблиці функціонування складаються прикладні таблиці для тригерів, тобто переходів Qt → Qt+1вихідних сигналів кожного із тригерів при зміні усіх станів:
В клітинках карти Карно вказано стани лічильника. У наступних картах приведені переходи для виходів кожного тригера.
Для виходу Q1 Для виходу Q2 Для виходу Q3
Після побудови прикладних таблиць вибирається тип тригерів для лічильника і будуються карти Карно для входів кожного тригера, заміняючи двохрозрядні числа в клітинках прикладних таблиць відповідними значеннями функцій з таблиці функціонування для вибраного тригера. Припустимо, що для лічильника вибрано JK-тригери. Тоді на їх входах повинні діяти сигнали:
Вхід J1 Вхід К1
Вхід J2 Вхід К2
Вхід J3 Вхід К3
На рис. 1 приведена модель лічильника з заданим порядком лічби, одержана за допомогою програми WorkBench.
Рис. 1. Структурна схема лічильника
Стани лічильника відображаються одиничними індикаторами на виходах тригерів і семисегментним десятковим індикатором при...
