Определение количества элементов памяти, определение количества триггеров

В соответствии с таблицей переходов и выходов конечного автомата составим таблицу переходов конечного автомата.

В соответствии с таблицей переходов определим количество элементов памяти (триггеров). Из таблицы переходов мы видим , что всего 8 внутренних состояний: a₀, a₁, a₂, a₃, a₄, a₅, a₆, a₇. И 3 набора входных двоичных переменных: X₁, X₂, X₃.

Определим число триггеров ,необходимых для реализации памяти автомата:

N<=2^m, где m-число триггеров, N-число внутренних состояний автомата.

8<=2^m,m=3.

Чтобы задать 8 внутренних состояний, необходимо иметь 3 триггера.

Выбор элементов памяти типа триггер. Условное обозначение для триггеров. Таблицы переходов и характеристические таблицы триггеров.

В соответствии с заданием курсовой проект выполняется на двух видах триггеров : JK-триггер, D-триггер.

Триггер - базовый элемент цифровых микросхем, имеющих внутреннюю память. Если выходные сигналы логических элементов и комбинационных микросхем однозначно определяются их текущими входными сигналами, то выходные сигналы микросхем с внутренней памятью зависят также еще и от того, какие входные сигналы и в какой последовательности поступали на них в прошлом, то есть они помнят предысторию поведения схемы. Именно поэтому их применение позволяет строить гораздо более сложные и интеллектуальные цифровые устройства, чем в случае простейших микросхем без памяти. Триггеры сохраняют свою память только до тех пор, пока на них подается напряжение питания. В одноступенчатом триггере имеется одна ступень запоминания информации, а в двухступенчатом — две такие ступени. Вначале информация записывается в первую ступень, а затем переписывается во вторую и появляется на выходе. Двухступенчатый триггер обозначают ТТ.

JK-триггеры подразделяются на универсальные и комбинированные. Универсальный JK-триггер имеет два информационных входа J и K. JK-триггер отличается от RS-триггера прежде всего тем что в нем устранена неопределенность, которая возникает в RS-триггере при определенной комбинации входных сигналов (т.е у него нет запрещённых входных сигналов). Универсальность JK-триггера состоит в том, что он может выполнять функции RS-, Т- и D-триггеров. Комбинированный JK-триггер отличается от универсального наличием дополнительных асинхронных входов S и R, для предварительной установки триггера в определенное состояние (логической 1 или 0).

Схема универсального JK-триггера (этот вид триггера используется в данном курсовом проекте):

J-информационный вход;

K-информационный вход;

Q- информационный выход;

Q- информационный выход;

TT- двухступенчатый триггер;

С-синхровход (тактовый вход), выдача сигнала по заднему фронту.

Таблица переходов JK-триггера:

Характеристическая таблица JK-триггера:

D-триггером называют синхронный триггер, имеющий два входа: вход данных D и вход синхронизации С. D-триггер переключается только по сигналу на С-входе и притом в состояние, предписываемое D-входом. В некотором смысле он задерживает прохождение поступившего по D-входу уровня до появления С-сигнала, откуда и произошло название D-триггера (delay — задержка). Другое назначение D-триггера — сохранить данные (data), поступившие однажды по D-входу. С-сигналы в этом случае играют роль команды <<записать в триггер>>.

Схема D-триггера:

D-информационный вход;

С-синхровход (тактовый вход), выдача сигнала по заднему фронту;

TT- двухступенчатый триггер;

Q- информационный выход;

Q- информационный выход.

Таблица переходов D-триггера:

Характеристическая таблица D-триггера: