Курсовая работа: Синтез суммирующего асинхронного счетчика
Рисунок 3. JK- триггер
При одновременной подаче сигнала “1” на входы J и K по каждому синхроимпульсу JK–триггер изменяет свое состояние на противоположное, т.е. работает в счетном режиме.
JК-триггеры подразделяются на универсальные и комбинированные. Универсальный JК -триггер имеет два информационных входа J и К. По входу J триггер устанавливается в состояние Q = 1, 
= 0, а по входу К – в состояние Q = 0, = 1.
JК-триггер отличается от RS-триггера прежде всего тем, что в нем устранена неопределенность, которая возникает в RS-триггере при определенной комбинации входных сигналов.
Универсальность JK-триггера состоит в том, что он может выполнять функции RS-, Т- и D-триггеров.
Комбинированный JК-триггер отличается от универсального наличием дополнительных асинхронных входов S и R для предварительной установки триггера в определенное состояние (логической 1 или 0).
Простейший JК-триггер можно получить из синхронного RS-триггера, если ввести дополнительные обратные связи с выходов триггера на входы, которые позволяют устранить неопределенность в таблице состояний. Если входы J, К и С объединить, то получим Т-триггер, который переключается каждым входным импульсом.
При входных сигналах J = К = 0 состояние триггера не изменяется, так как напряжение низкого уровня на одном входе элемента И-НЕ отменяет прохождение сигналов от других его входов и удерживает выходной сигнал на высоком уровне. Если на входы J и К подать взаимно противоположные уровни, то при подаче перепада напряжения на вход С выходы JК-триггера устанавливаются такие же состояния. При подаче на входы J и К одновременно напряжении высокого уровня триггер переключается в состояние, противоположное предыдущему, если на вход синхронизации С подать перепад напряжения.
2. Анализ и синтез счетчика
2.1 Анализ счетчика
Один из методов проектирования счетчиков с заданным коэффициентом счета заключается в построении таблицы переходов, в первых столбцах которых будут отражены текущие состояния триггеров счетчика, а в последующих - следующие за ними состояния. Анализ таблицы позволяет установить те переходы, которые должны быть “сделаны” триггерами, входящими в состав счетчика. Затем с помощью управляющей таблицы соответствующего триггера находятся значения логических функций на управляющих входах триггеров, позволяющие осуществить эти переходы.
Синтезируем суммирующий асинхронный счетчик с Ксч =11, работающий в коде 6-3-2-1 на JJJJ триггерах.
Число разрядов, необходимое для возможности подсчета Ксч импульса определяется по формуле:
M=[log2(Kсч+1)]
Следовательно:
M=log2(12+1)=4
Определим число избыточных комбинаций:
42=16;
16-12=2.
Таблица 1
Таблица содержит номер комбинации, которое соответствует числу в десятичной системе счисления(N), используемый код и соответствующие ему выходы, а также разрешающие сигналы для каждого триггера (С4,С3,С2,С1).Столбец Q1 соответствует двоичному разряду единиц или самой младшей значащей цифре (младший разряд). Столбец Q4 соответствует двоичному разряду семерок или старшей значащей цифре (старший разряд).
Столбцы с разрешающими сигналами (С1,С2,С3,С4) заполняются по принципу: 1 ставится в том случае, если в соответствующем разряде Q происходит переход из1 в 0 либо из 0 в 1, если же разряд сохраняется, то разрешающий сигнал отсутствует.
Составляем прикладные карты Карно, которые отображают переход функции из одного такта в другой:
Для функции Q1: при переходе данной функции из нулевого такта в первый она меняет свое значение с нуля на единицу. По этому в клеточке Q2Q3Q4 мы пишем 11. Если функция не меняет своего значения (например, при переходе функции из второго такта в третий значение сохраняется: 00), то мы пишем в соответствующей клеточке «Х».
Аналогично заполняются прикладные карты Карно для функций Q1 n +1 , Q2n+1,Q3n+1,Q4n+1.
2.3 Синтез счетчика
Заполняем диаграммы Вейча для уравнений кодов с использованием прикладных диаграмм Вейча и таблиц переходов для JK и D-триггеров.
Таблица переходов для JK- и D-триггеров: