Принциппостроениясинхронныхсчетчиковиконечныхавтоматовспроизвольнойсменойсостояний.

Синхронныесчетчики.Всинхронныхсчетчикахимпульссинхрониза­цииподаетсяодновременнонавсетриггеры,аобратныесвязиустанавлива­ютсясвыходовнаинформационныевходы.Длясинтезатакихсчетчиковис­пользуютсятолькоJK-триггеры,таккакониимеютвозможностьпереключе­нияприJ=К=1.

Суммирующийсчетчик.

Обратимсяктаблицепереходовсуммирующегосчетчика(табл.2.7).

Таблица2.7

Переключениетриггеранулевогоразряда происходитпокаждомусинхроимпульсу,т.е.навходы и должнапостоянноподаваться«1».Переключениетриггерапервогоразряда происходитна2,4,6и8-йстро­кахтаблицы.Приэтомпредыдущеесостояниенулевогоразряда
всегдаравно«1».Следовательно,на и должноподаватьсясостояниетриггерапредыдущегоразряда .Переключениетриггеравторогоразряда проис­ходитна4и8-йстрокахтаблицы.Приэтомсостояние и наэтихстрокахравно«1»,Следовательно,на и подаетсялогическоепроизве­дение .Схемасинхронногосуммирующегосчетчика–нарис.2.18.

Еслипродолжитьразрядностьсчетчика,томожнозаметить,чтопере­ключениекаждогоследующегоразрядапроисходитпослетого,каквсепре­дыдущиеобращаютсяв«1».Значит,на обратнаясвязьстроитсячерезлогическоепроизведение Схемымногоразрядныхсчетчиковстроятсякаскадамивоизбежаниегромоздкихконъюнкцийвобратныхсвязях.

Вычитающийсчетчик.

Таблица2.8

Еслиобратитьсяктаблицепереключенийвычитающегосчетчика(табл.2.8.)ипроанализироватьпредыдущиевариантысинтеза,томожносра­зуобратитьвниманиенато,чтопереключениекаждогопоследующеготриг­геравычитающегосчетчикапроисходитвтотмомент,ккоторомупредыду­щиеразрядыбылиобращеныв«0».Значит,обратныесвязибудутстроитьсяаналогичносвязямвсуммирующемсчетчике,носинверсныхвыходов.

Схематрехразрядноговычитающегосчетчика–нарис.2.19.

Реверсивныесчетчики.

Реверсивныесчетчикиработаюткаквычитающиеприналичииуправляющегосигналаикаксуммирующиеприегоотсутствии.ВцепиОСтакихсчетчиковставятсяэлементы,переключающиеинверторы.Цепьобратнойсвязипредставленанарис.2.20,схематрехразрядногосинхронногореверсивногосчетчика–нарис.2.21.

REV–единыйвходдлявсехразрядовсчетчика.Цепиобратныхсвязейстроятся,исходяизсоотношения

Конечныеавтоматыспроизвольнойсменойсостояний.

ТакиеустройствастроятсянаосновеJK-триггеров.ОбратныесвязистроятсянакаждыйJиКвходвсоответствиистаблицейфункционирования.Вкачествепримерарассмотримсинтезконечногоавтоматасоследующейсменойсостояний:3,0,4,1,5,2.Дляпостроенияобратныхсвязейзапишемтаблицупереходовавтоматаитаблицувоздействийнавходыдляосуществленияэтихпереходов(табл.2.9).

Таблица2.9

Приформированиитабл.2,9,бопираемсянатабл.2.6. Определяем,какиесигналынадоподатьнасоответствующиевходы и ,чтобыосуществилсятакойпереход.Например,рассмотримпервуюстрокутаблицы.Второйразрядостаетсяв«0»( ).Дляэтоговсоответствиистабл.2.6.подаем , (безразлично).Первыйразрядпереходитиз«1»в«0»( );всоответствиистабл.2.6подаем .Нулевойразрядпереходитиз«1»в«0»( );такжеподаем .Послесоставлениятаблицызаписываемформулыдляобратныхсвязей.Фможноприниматькакза«0»,такиза«1».Длязаписивыраженийдля и сравнивалисьсоответствующиестолбцытабл.2.9,бсостолбцами и .Встолбце отсутствуют«0»,поэтомузапишем .Далеепотабл.2.9,бзапишем

;

ДлявыведенияформулобратныхсвязейможновоспользоватьсяметодомкартКарно[2].Построимсхемуискомогоконечногоавтомата(рис.2.24).

Регистры.Классификация.

Регистры–конечныеавтоматы,служащиедляхраненияилидлясдвигаинформации.Основапостроениярегистров–D-триггеры.

Пофункцииразличаютдватипарегистров:

· Последовательные(сдвигинформации)

· Параллельные(хранение,записаннойинформации)

Последовательныерегистрыработаютпооднопроводнойсистеме.

Параллельные–подключаютсяпараллельнопошине.Шина–группапроводов,несущиходнуинформацию.

Поспособуподключениявходов/выходовсуществуют:

· Параллельно-последовательные

· Последовательно-параллельные

Поспособузаписиисчитываниярегистрыклассифицируютсякакпо­следовательные,параллельные,параллельно-последовательныеипоследовательно-параллельные.Впоследовательно-параллельныхрегистрахзаписьпроисходитпоследовательнымспособоми,призаполнениирегистра,включаетсяпараллельныйбуферчтения.Впараллельно-последовательныхре­гистрахзаписьпроисходитпараллельнымспособомчерезбуферзаписи,кото­рыйвдальнейшемотключается,ивключаютсяобратныесвязипоследователь­ногорегистра.Считываниепроизводитсяпоследовательнымспособом.