Параллельный генератор чисел на базе D-триггеров.

 

Таблица переходов параллельного ГЧ и функций возбуждения D-триггеров представлена в табл.24.

Таблица 24.

№

Текущее состояние в такте t

Следующее состояние в такте t+1

Таблица возбуждения триггеров

Z2

Z1

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Q2

Q1

Z2

Z1

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Q2

Q1

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

 

Т.к. программно минимизация функций от 12 переменных сложная задача, минимизируем функции вручную:

 

Для построения КС возбуждения триггеров используем сдвоенные селекторы-мультиплексоры КР1533КП2, подав на адресные входы переменные Z2 и Z1. Т.к. при сигнале R ГЧ должен устанавливаться в первое число последовательности, мы не можем просто обнулить триггер, нужно сделать функции возбуждения в зависимости от сигнала R. Для этого используем четырех разрядный селектор-мультиплексор 2-1 КH1533КП16, подав на вход выбора сигнал R. Выходы мультиплексора будут возбуждать четыре первых триггера. Целесообразнее использовать для триггеров микросхему КР1533ТМ8, т.к. она содержит 4 триггера, а также присутствует вход сброса. В таблице 25

представлены функции возбуждения триггеров на мультиплексорах.

Таблица 25.

Z2

Z1

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

Z2

Q3

Z2

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Z2

Q10

Z1

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Q2

Q10

Z2

nQ7

Q8

Q7

Q8

Q9

Z1

Z1

Z1

Z1

Z1

Z1

Z1

Z1

Q2∨ Q9

Q1

Q9

Q8

Q2

 

Из таблицы 25 видно, что дополнительные аппаратные затраты понадобятся только для D11 чтобы реализовать терм . Воспользуемся элементом ИЛИ микросхемы КР1533ЛЛ1. Для усиления входных сигналов С, R и логической единицы по току используем микросхему оставшиеся элементы ИЛИ микросхемы КР1533ЛЛ1, подав их на одни вход элемента, а на другой сигнал логического нуля.

Схема параллельного генератора чисел на базе D-триггеров представлена на рис.25.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала начальной установки:

IiH( R ) = 0, 02мА, IiL( R ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала синхроимпульса:

IiH( С ) = 0, 02мА, IiL( С ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала логической единицы и логического нуля:

IiH = 0мА, IiL = 0, 8мА.

Нагрузочная способность по току выходов ГЧ:

Io (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8, Z9, Z10) = 30 мА.

Потребляемая мощность:

Р = Ucc*(3*Icc(КР1533ТМ8) + Icc(КР1533ЛЛ1) + Icc(КР1533КП16) + 6*Icc(КР1533КП2)) = 5, 5*(3*14+4, 9+11+6*14) = 780, 45мВт.

Задержка переключения счетчика (Тпер.С) по входу «С» равна tзд.(КР1533КП2) + tзд.(КР1533КП16) + tзд.(КР1533ЛЛ1) + tзд.(КР1533ТМ8) по входу «С» = 21+24+14+17 (нс) = 76нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.С) по входу «С» равно tзд.(КР1533ЛЛ1) + tзд.(КР1533ТМ8) по входу «С» = 14+17 (нс) = 31нс.

Длительность выходных сигналов ГЧ при переключении по входу «С» будет не менее Т - Тформ.С = 80 - 31 (нс) = 49нс.

Задержка переключения счетчика (Тпер.R) по входу «R» равна tзд.(КР1533КП2) + tзд.(КР1533КП16) + tзд.(КР1533ЛЛ1) + tзд.(КР1533ТМ8) по входу «R» = 21+24+14+23 (нс) = 82нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.R) по входу «R» равно tзд.(КР1533ЛЛ1) + tзд.(КР1533ТМ8) по входу «R» = 14+23 (нс) = 37нс.

Длительность выходных сигналов ГЧ при переключении по входу «R» будет не менее 1, 5Т-Тформ.R = 120 - 37 (нс) = 83нс.

Рис. 25. Схема параллельного генератора чисел на базе D-триггеров.

Таким образом, минимальная длительность выходных сигналов ГЧ равна 49нс.

Количество ИМС, использованных в составе схемы ГЧ – 11 шт., а общее количество корпусов, включая фильтрующие конденсаторы и разъем – 24 шт.

Схема удовлетворяет всем требованиям ТЗ.

Параллельный генератор чисел на базе JK-триггеров.

 

Таблица переходов параллельного ГЧ и функций возбуждения JK-триггеров представлена в табл.26.

Таблица 26.

№

Текущее состояние в такте t

Следующее состояние в такте t+1

Таблица возбуждения триггеров

Z2

Z1

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Q2

Q1

Z2

Z1

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

Q3

Q2

Q1

J12

K12

J11

K11

J10

K10

J9

K9

J8

K8

J7

K7

J6

K6

J5

K5

J4

K4

J3

K3

J2

K2

J1

K1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

Т.к. программно минимизация функций от 12 переменных сложная задача, минимизируем функции вручную:

Для построения КС возбуждения триггеров нам понадобится 6шт. микросхем КР1533КП2 и 1шт. микросхема КР1533ЛИ1, а для построения 12 триггеров 6шт. микросхем КР1533ТВ9, когда при реализации параллельного ГЧ на D-триггерах нам потребовалось 3шт. микросхем КР1533ТМ8.

В связи с этим, подробное рассмотрение данного способа построения ГЧ не имеет смысла, т.к. требует бОльших аппаратных затрат.

 

Выбор способа построения параллельного генератора чисел на базе триггеров.

Вывод: Параллельный генератор чисел целесообразно строить на базе D-триггеров.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: