Счетчики с произвольным модулем счета (недвоичные счетчики)

Mod = 4 Недвоичные счетчики – это счетчики, у которых модуль счета не равен 2ⁿ.

За основу недвоичных счетчиков берут:

а) Полиномиальные счетчики.

б) Двоичные счетчики.

Полиномиальные счетчики – это счетчики, которые используют двоичный полином.

Схемотехнически реализуется за счет сдвигающих регистров с обратной связью. На вход D_R такого регистра заводят объединенное по логике исключающее «ИЛИ» или какие-то выходы регистра. Число этих выходов и их номера и определяют как модуль счета, так и последовательность кодов. Эта последовательность может быть как естественной (каждый код > предыдущего или < ), так и случайной.

 

 

 

Пример:

Счётчик с начальной установкой.

Q₃ Q₂ Q₁ Q₀ D_R

Сброс 0 0 0 0 0 сброс=1 НУ=0 С=*

Нач.ус 0 0 0 0 1 сброс=0 НУ=1 С=+

0 0 0 1 1 сброс=0 НУ=1 С=

0 0 0 1 0

0 0 1 0 0

0 1 0 0 1

1 0 0 1 1

0 0 1 1 0

0 1 1 0 1

1 1 0 1 0

1 0 1 0 1

0 1 0 1 1

1 0 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 1 1 0

1 1 1 0 0

1 1 0 0 0

1 0 0 0 1

0 0 0 1 0

 

Начальная установка необходима, чтобы счетчик не оказался в запрещенном состоянии в момент начала работы.

б) За основу взял двойной счетчик.

1) Блокировка переносов.

2) Принудительный насчет.

Из двойных счетчиков получают недвоичные счетчики следующим образом:

1) Метод блокировки переносов

2) Метод принудительного насчета.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Метод блокировки переносов

Данный метод использует формальный синтез счетчика. В результате синтеза получается счетчик в параллельным переносом.

Данный метод рассмотрим на примере двоично-десятичного счетчика. В двоично-десятичных счетчиках считается, что цифра от 0 до 9 предустановленна четырьмя разрядами.

 

“0” 0000

…………... Коды от 0 до 9 считаются разрешенными

“9” 1001.

“10” 1010

…………… Запрещенные коды.

“15” 1111.

Такие четыре двоичных разряда называют тетраида или декада.

Построим счетчик на основе JK-триггеров.

устан. или инверт сброс или инверт. хран. или установка

устан. или инверт.

 

Q старое	Q новое	J8K8	J4K4	J2K2	J1K1
Q8 Q4 Q2 Q1	Q8 Q4 Q2 Q1
0 0 0 0	0 0 0 1	0 *	0 *	0 *	1 *
0 0 0 1	0 0 1 0	0 *	0 *	1 *	* 1
0 0 1 0	0 0 1 1	0 *	0 *	* 0	1 *
0 0 1 1	0 1 0 0	0 *	1 *	* 1	* 1
0 1 0 0	0 1 0 1	0 *	* 0	0 *	1 *
0 1 0 1	0 1 1 0	0 *	* 0	1 *	* 1
0 1 1 0	0 1 1 1	0 *	* 0	* 0	1 *
0 1 1 1	1 0 0 0	1 *	* 1	* 1	* 1
1 0 0 0	1 0 0 1	* 0	0 *	0 *	1 *
1 0 0 1	0 0 0 0	* 1	0 *	0 *	* 1

 

* - безразличная комбинация - - запрещённая

 

Выполняем совместную минимизацию с целью получения минимальной схемы. Звездочка (*) в Карте Карно означает, что может быть как 0 так и 1, поэтому * можно объединять с единицами.

“-” – запрещенная комбинация для данного счетчика. → без различно чему будут равняться J и K в данной клетке, так как такая комбинация в счетчике не встречается. Таким образом, “-” можно объединить с единицей.

 

На схеме " ----" – блокирует перенос с 9 на 10 и делают 0.

…...

Предположим, что все разряды в нуле. Так как , то схема из трех зарядов представляет собой обычный двоичный счетчик с модулем 8. J₈ при счете от 0 до 6 равно нулю – следовательно, счетчик считает как обычный двоичный, от 0 (0000) до 7(0111). Комбинация 7 устанавливает J₈ = 1 и счетчик станет 1000, заблокирует перенос из Q₁ в Q₂. На K₈ = 0, следовательно, следующее состояние счетчика 9. Она устанавливает K₈ в единицу, блокировка благодаря сохраняется, а разряд Q₁ меняется каждый раз так как .

Следовательно, следующее состояние окажется все нули (0000), то есть начальное. Счетчик имеет модуль m=10 и цикл от 0 до 9.

После синтеза необходимо проверить поведение счетчика в запрещенных комбинациях и обеспечить его самовосстановление в случае его попадания в запрещенную комбинацию.

1010(10)

1011(11)

1100(12)

1101(13)

1110(14)

1111(15) – список запрещенных комбинаций.

Проверка восстанавливаемости:

Qt	Qt+1
Q8 Q4 Q2 Q1	Q8 Q4 Q2 Q1	J1 K1 J2 K2 J4 K14 J8 K8
1 0 1 0 1 0 1 1	1 0 1 1 0 1 1 0	11 00 00 00 11 00 11 01
1 1 0 0 1 1 0 1	1 1 0 1 0 1 0 0	11 00 00 00 11 00 00 01
1 1 1 0 1 1 1 1	1 1 1 1 0 0 1 1	11 00 00 00 11 00 11 11

Проверка показала, что счетчик самовосстанавливаемый, так как за один или два такта, из любого запрещенного состояния перейдет в разрешенное состояние.

Счетчики формально синтезируемые получаются с параллельным переносом или сквозным. Последний вариант получают, если в функции возбуждения некоторых триггеров используют на прямую функцию возбуждения других триггеров. Например в рассматриваемом примере можно было написать:

 

Способ увеличения модуля счета на единицу.

Любой модуль мы можем представить как предыдущий модуль +1. M+2.

m = 2

m = 3 = 2+1

m = 4 = 2²

m = 5 = 2²+1

m = 6 = 2∙ 3= 2∙ (2+1) Один за другим соединенные счетчики.

m = 7 = 6+1=2∙ 3+1= (2∙ (2+1))+1

Известна структура, получаемая формальным способом (см. литературу), которая позволяет увеличить модуль любого счетчика на единицу – эта структура получена методом блокировки переноса. Имея двоичные счетчики и счетчика с модулем m+1, можно построить счетчик с произвольным модулем.

Произведение модулей - каскадное увеличение разрядности счетчиков, путем их последовательного соединения.

 

Год

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Интегральная математическая модель расчета газообмена в здании, при пожаре
2. А. Прибыль и рентабельность предприятия: понятия, виды, методы расчета, факторы роста
3. Алгоритм пересчета симплексной таблицы
4. Алгоритм расчета показателей рентабельности
5. Аналитические методы расчета
6. Бухгалтерский учет операций на прочих счетах в банке
7. Валовой внутренний продукт и методы его расчета.
8. Валовой внутренний продукт и методы его расчета.
9. Ведомость расчета площадей временных зданий
10. Вероятностные методы расчета
11. Вопрос 1. Синтетические и аналитические счета, взаимосвязь между ними
12. Вопрос 15. Система показателей воспроизводства и использования основных фондов. Потребление основного капитала и методы его расчета.