Составление карт функций перехода FQ

 

Эти карты показывают, какое значение принимает функция перехода для данного триггера при определенной комбинации значений на выходах триггеров. Карты функций перехода потребуются в дальнейшем для составления функций управления входами триггеров.

 

Карты состояний счётчика:

 

T1		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	▲	▲	▲
	01	▼		▼	▼
	11	▼			▼
	10	▲			▲

 

T2		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0
	01	▲		0	▲
	11	▼			▼
	10	1			1

 

T3		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	▼	1
	01	0		▼	0
	11	▲			▲
	10	0			0

 

T4		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0
	01	0		0	0
	11	0			0
	10	0			0

 

T5		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	▲	1
	01	0		▼	1
	11	0			1
	10	0			1

 

T6		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0
	01	0		0	0
	11	0			0
	10	0			0

 

T7		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0
	01	0		0	0
	11	0			0
	10	0			0

 

T8		Q5 Q3
		00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0
	01	0		0	0
	11	0			0
	10	0			0

 

В левом верхнем углу каждой карты указано, для какого триггера составлялась карта.

Составление карты Карно функций управления входов для каждого триггера счётчика

Карты Карно составляются в соответствие со словарём перехода триггера.

Для младшего разряда будут использоватся DV-триггеры, для старшего JK-триггеры.

Словарь перехода для DV-триггера представлен в таблице 3

 

Таблица 3:

FQ	D	V
▲	1	1
▼	0	1
0	0	1
1	1	1

 

Используя этот словарь, получим:

D1		Q5 Q3					V1		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	1	1	1	*		Q2 Q1	00	1	1	1	*
	01	0	*	0	0			01	1	*	1	1
	11	0	*	*	0			11	1	*	*	1
	10	1	*	*	1			10	1	*	*	1

 

D2		Q5 Q3					V2		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0	*		Q2 Q1	00	1	1	1	*
	01	1	*	0	1			01	1	*	1	1
	11	0	*	*	0			11	1	*	*	1
	10	1	*	*	1			10	1	*	*	1

 

D3		Q5 Q3					V3		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	1	*		Q2 Q1	00	1	1	1	*
	01	0	*	0	0			01	1	*	1	1
	11	1	*	*	1			11	1	*	*	1
	10	0	*	*	0			10	1	*	*	1

Таблица 4:

D4		Q5 Q3					V4		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0	*		Q2 Q1	00	1	1	1	*
	01	0	*	0	0			01	1	*	1	1
	11	0	*	*	0			11	1	*	*	1
	10	0	*	*	0			10	1	*	*	1

 

Словарь перехода для JK-триггера представлен в таблице 5

 

Таблица 5:

FQ	J-вход	K-вход
0	0	*
1	*	0
▲	1	*
▼	*	1

 

J1		Q5 Q3					K1		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	1	*	*		Q2 Q1	00	*	*	0	*
	01	0	*	*	*			01	*	*	1	0
	11	0	*	*	*			11	*	*	*	0
	10	0	*	*	*			10	*	*	*	0

 

J2		Q5 Q3					K2		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0	*		Q2 Q1	00	0	0	0	*
	01	0	*	0	0			01	0	*	0	0
	11	0	*	*	0			11	0	*	*	0
	10	0	*	*	0			10	0	*	*	0

 

J3		Q5 Q3					K3		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0	*		Q2 Q1	00	0	0	0	*
	01	0	*	0	0			01	0	*	0	0
	11	0	*	*	0			11	0	*	*	0
	10	0	*	*	0			10	0	*	*	0

 

J4		Q5 Q3					K4		Q5 Q3
		00	01	11	10				00	01	11	10
Q2 Q1	00	0	0	0	*		Q2 Q1	00	0	0	0	*
	01	0	*	0	0			01	0	*	0	0
	11	0	*	*	0			11	0	*	*	0
	10	0	*	*	0			10	0	*	*	0

 

Составление минимизированных логических уравнений

 

В картах Карно выделены клетки, которые описываются наиболее простыми логическими уравнениями, и охватывающие все единичные состояния триггеров. Исходя из этого, составим минимизированные логические уравнения функций управления:

 

D₁=

D₂= +

D₃= +

D₄=0

J₁ =Q₃

K₁=Q₁Q₃

V₁= V₂= V₃= V₄=1

K₂= J₂= K₃= J₃= K₄= J₄=0

Разработка принципиальной схемы устройства

 

Для разработки электрической принципиальной схемы нам понадобятся простые логические микросхемы серии 74HC.

В таблице 6 представлены выбранные микросхемы

 

Таблица 6:

Микросхема	Функционально назначение
74HC74	Содержит 2 DV-триггера
74HC73	Содержит 2 JK-тригера
74HC11	Содержит три элемента 3И
74HC08	Содержит четыре элемента 2И
74HC32	Содержит четыре элемента 2ИЛИ

 

а)                                                          б)

а-74HC74A,                                         б-74HC08

Рис.2 Логические микросхемы

 

а)           б)           в)

а-74HC73, б-74HC32, в-74HC11.

Рис.3 Логические микросхемы.

Принципиальная схема КП62.294024.201ЭЗ, перечень элементов КП 62.294024.201 ПЭ3, функциональная схема КП62.294024.201Э2 находятся в приложениях.

Конструкторско-технологический раздел

 

Выбор и обоснование способа изготовления печатных плат