Счётчик импульсов

Счётчиком называется устройство с одним двоичным входом и определённым числом внутренних состояний, отождествляемых с некоторым числовым кодом, подсчитывающее число импульсов на своём входе. Значение числового кода является одновременно выходным словом счётчика, представляющим результат счёта. В зависимости от формата выходного слова счётчики делятся на двоичные и двоично-десятичные. Максимальное число импульсов, которое может быть посчитано счётчиком называется коэффициентом счёта. По направлению счёта счётчики делятся на суммирующие, вычитающие и реверсивные, последние могут работать и как суммирующие и как вычитающие.

В данном проекте необходимо разработать двоичный вычитающий счётчик с коэффициентом счёта шесть, однако его выходное слово должно быть представлено в двоичном формате 2421. Исходя из этого необходимое количество триггеров равно четырём.

Запишем таблицу состояний JK триггера.

Таблица 1.2 - Состояния JK триггера

Исходя из неё, построим таблицу истинности счётчика.

Таблица 1.3 - Таблица истинности счётчика

Произведём минимизацию получаемых функций методами Квайна и карт Карно.

Рис. 1.5 - Минимизация функций с помощью карт Карно

Т.о. получаем следующие минимизированные функции алгебры логики:

Минимизируем одну из функций методом Квайна. Для чего запишем полную таблицу истинности, заменяя неопределённые элементы вначале на единицы, а затем на нули.

Таблица 1.4 - Таблица истинности для функции J2 = K2

Запишем совершенные дизъюнктивные нормальные формы(СДНФ) для функций f1 и f0, после чего упростим их используя теорему склеивания.

Пользуясь теоремой поглощения, составим таблицу поглощения для ДНФ минимизированных нами функций.

Таблица 1.5 - Поглощение f0 в f1

После чего можем записать окончательную минимизированную функцию

С помощью правила Де - Моргана приведём полученные функции алгебры логики к базису И-НЕ

Рис. 1.6 - Принципиальная схема счётчика импульсов

Поскольку использованные нами JK - триггеры имеют инверсный вход K, то будем инвертировать подаваемый на него сигнал.

На четвёртый триггер необходимо всегда подавать единичный уровень сигнала, поэтому мы воспользуемся следующей конструкцией: напряжение +5В падает на сопротивлении R2 = 1КОм , это стандартный единичный уровень для TTL - логики.

Для построения счётчика были использованы микросхемы:

DD2: К155ЛА4 - содержит три трёхвходовых элемента И-НЕ

DD3, DD4, DD5: К155ЛА3 - описание см. в п. 1.2

DD6, DD7 - К155ТВ15: содержит два JKRS - триггера.

Рис. 1.7 - Расположение выводов микросхем К155ЛА4 и К155ТВ15

Читайте также

Проектирование радиорелейной линии связи
Радиорелейная связь - один из видов радиосвязи, образованной цепочкой приёмо-передающих (ретрансляционных) радиостанций. Наземная радиорелейная связь осуществляетс ...

Проектирование радиоприемного устройства с учетом научно-технического прогресса
Радиоприемное устройство является частью системы передачи сообщений, использующей для этого энергию радиоволн. Оно предназначено для улавливания, преобразования и использования электрома ...

Проектирование релейной защиты и автоматики
В электрической системе имеются следующие источники: ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5, ГРЭС, СарГЭС и БАЭС. ТЭЦ-1, ГРЭС допускается отдельно не учитывать, так как их мощность по сравнению с ...