Учебное пособие: Синтез конечного автомата для устройства управления ЭВМ
Асинхронные входы сброса R имеют низкий активный уровень. Если на входе R будет напряжение низкого уровня, прохождение сигналов от входов C, J и K запрещается. На выходе Q появляется напряжение низкого уровня (первая строка табл.7). Остальные четыре режима работы возможны лишь при напряжении высокого уровня на входе R. Когда J=K=H, состояние выходов под действием отрицательного перепада на тактовом входе C не меняется (режим: хранения - нет изменений). Опираясь на таблицы состояний и выходных сигналов, а также таблицу состояний JK-триггеров ИМС
К555ТВ6 составляют полную таблицу функционирования КА (табл.8).
Таблица 8
Полная таблица функционирования КА, при построении ЗУ на JK-триггерах
|
№ так та |
Входной сиг нал | Предшествующее состояние триггеров | Последующее состояние триггеров | Сигналы управления триггерами | Сигна-лы на актив-ных выхо-дах КА | ||||||||||||||
| x(t) | T4 | T3 | T2 | T1 | V2 | V5, | |||||||||||||
| Q4 (t) | Q3 (t) | Q2 (t) | Q1 (t) | Q4 (t+D) | Q3 (t+ D) | Q2 (t+ D) | Q1 (t+ D) | J4 | K4 | J3 | K3 | J2 | K2 | J1 | K1 |
V7, W | |||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 7 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 8 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 11 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 12 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||||
Из анализа кодовых комбинаций для сигналов на управляющих входах триггеров для первого триггера видно, что он работает в режиме простого деления на два. Такой режим работы обеспечивается при J1=1, K1=1.
Для того, чтобы провести минимизацию для функций, определяющих каждый из управляющих сигналов триггеров Т2, Т3, Т4 данные из табл.8, касающиеся значений сигналов на их управляющих входах, переносят на карты Карно (рис.5).
Рис.5. Карты Карно для сигналов на управляющих входах JK-триггеров
В этих картах по четыре клетки не заполнены: эти клетки соответствуют неиспользованным кодовым комбинациям. Совокупность четырех триггеров может находиться в одном из шестнадцати состояний: 24=16, из которых в счетчике используется двенадцать.
Часть клеток в картах заполнена символом “X”, что означает, что минимизируемая функция может при данном наборе аргументов Q1... Q4 принимать любое значение: 0 или 1.
Особенностью минимизации логических функций, значение
которых при определенных наборах аргументов не играет роли (незаполненные клетки и клетки с символом “X”) является то, что при проведении в картах контуров, охватывающих единицы, можно включать в эти контуры также и клетки, в которых функция не определена.
Синтез КУ1 осуществляют по логическим функциям для сигналов на управляющих входах триггеров:
J1=1,K1=1,
J2=Q1Q2,K2=Q1Q2,
J3=Q1Q2Q3Q4 K3=Q1Q2Q3,
J4=Q1Q2Q3,K4=Q1Q2Q4.
Так как сигналы V2, V5, V7, W только один раз за цикл принимают единичное значение, то при синтезе КУ2 аналитические выражения для их логических функций получают сразу, минуя этап минимизации: