Распределитель с автоматическим вхождением в рабочий цикл за 1 такт

Распределителем тактов является сдвигающий регистр, замкнутый в кольцо, если записанное в регистр слово содержит всего одну единицу. При сдвигах единица перемещается с одного выхода на другой, циркулируя в кольце. Число выходов РТ =разрядности регистра. Недостаток схемы – потеря правильного функционирования при сбое. Если в силу каких-либо причин слово в рег-ре исказится, то возникшая ошибка станет постоянной. Схема не обладает свойством автозапуска.

Поэтому ставится задача быстрого исправления сбоев, причем в ближайшем такте. Для этого задают и реализовывают соответствующую диаграмму состояний распределителя. Пусть у нас трехканальный распределитель. Диагр. состояний приведена на рис.1. (кружками обозначены рабочие циклы, прямоугольниками – ложные состояния).

Этой диагр соответствует таблица истинности.

Рис.1.

 

Выбираем для построения схемы триггеры типа D, учитывая, что функция возбуждения этого триггера . Исходя из табл, для функций имеем следующие соотношения

Схема распределителя показана на следующем рисунке

Распределители на кольцевых регистрах применяются при малом числе выходных каналов, когда необходимость иметь по триггеру на каждый канал не ведет к чрезмерно большим аппаратурным затратам. Достоинством распределителей на кольцевых регистрах является отсутствие дешифраторов в их структуре и, как следствие, высокое быстродействие ( задержка перехода в новое состояние равна времени переключения триггера).

 

Счетчик Джонсона.

Кольцевой регистр с перекрёстной ОС наз. сч. Джонсона.

Счетчик Джонсона имеет коэффициент пересчета, вдвое больший числа составляющих его триггеров. В частности, если счетчик состоит из трех триггеров (m=3), то он будет иметь шесть устойчивых состояний. Счетчик Джонсона используется в системах автоматики в качестве распределителей импульсов.

Для построения кольцевого счетчика достаточно соединить инверсный выход последнего триггера регистра (последнего разряда) с входом “D” (с входом, предназначенным для ввода последовательной информации) первого триггера.

сост	Q3	Q2	Q1	Q0	Q3	Q2	Q1	Q0

Предположим, что вначале все триггеры находятся в состоянии “0”, т.е. Q₀= Q₁=Q₂=Q₃=0. При этом на входе “D” первого триггера присутствует уровень “1”, т.к =1. Первым синхроимпульсом в триггер Т1 запишется “1”, вторым - единица запишется в первый триггер, из первого - во второй и т.д. до тех пор, пока на всех выходах регистра не будет “1”. После заполнения регистра единицами, на инверсном выходе триггера Т4 появится =0 и четвертым синхроимпульсом в Т1 запишется логический “0” (рис. 3.29, б).

С

Q0

Q1

Q2

Q3

После поступления последующих трех синхроимпульсов регистр обнуляется и на его вход “D” снова подается уровень “1”. Таким образом, цикл повторения состояния кольцевого счетчика состоит из шести тактов синхросигнала. Как видим, при работе в начале от первого триггера до последнего триггера распространяется “волна единиц”, а затем “волна нулей”.

 

 

 

Полиномиальные счетчики.

Полиномиальные счетчики (сдвигающие регистры с линейными обратными связями, генераторы псевдослучайных последовательностей, линейные автоматы на основе сдвигающих регистров) используются для тестирования диагностики цифровых устройств, для решения задач математического моделирования.

Автомат линеен, если схемы выработки функций выходов и функций возбуждения D-триггеров, образующих память автомата, линейны (эти схемы составлены только из сумматоров по модулю 2).

Возможная реализация автономного линейного автомата — сдвигающий регистр с обратными связями через сумматоры по модулю 2. Такие автоматы применяются в генераторах псевдослучайных чисел и последовательностей и устройствах циклического кодирования.

Случайные сигналы могут быть аналоговыми или цифровыми. Цифровой сигнал при этом представляется случайной последовательностью, элементами которой могут быть символы 0 и 1 или многоразрядные числа. Первому варианту обычно присваивается наименование случайной последовательности, второму — случайных чисел. Случайные сигналы характеризуются законами распределения, среди которых важное место занимает равномерный закон, т. к. сигналы с таким законом распределения имеют не только непосредственное применение, но и служат для получения сигналов с другими законами распределения путем определенной математической обработки.Для преобр-я случ.с-лов в др з-ны распред-я сущ-т мат алг-мы преобразоваиня из равномерного в др.

Общая структура сдвигающего регистра с линейной обратной связью

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: