Формирование функций возбуждения
Из таблицы 2.3.1 видно, что для хранения состояния необходимо четыре JK-триггера. Функционирование JK-триггера задано таблицей 2.4.1. Исходя из этого построим следующую таблицу функций возбуждения.
Таблица 2.4.1 – Таблица функционирования JK-триггера
| Q(t) | Q(t+1) | J | K |
| – | |||
| – | |||
| – | |||
| – |
Таблица 2.4.2 – Таблица функций возбуждения
| Входные сигналы | Состояние в момент времени t | Функции возбуждения | |||||||||||
| X2 | X1 | Q4 | Q3 | Q2 | Q1 | J4 | K4 | J3 | K3 | J2 | K2 | J1 | K1 |
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||
| – | – | – | – |
На основе таблицы 2.4.2 заполним диаграмму Вейча для J4 (рисунок 2.4.1), K4 (рисунок 2.4.2), J3 (рисунок 2.4.3), K3 (рисунок 2.4.4), J2 (рисунок 2.4.5), K2 (рисунок 2.4.6), J1(рисунок 2.4.7), K1 (рисунок 2.4.8).
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||||||||||
| Q4 | |||||||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.1 – Диаграмма Вейча для J4
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | ||||||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.2 – Диаграмма Вейча для K4
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.3 – Диаграмма Вейча для J3
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | – | ||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.4 – Диаграмма Вейча для K3
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.5 – Диаграмма Вейча для J2
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | – | ||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.6 – Диаграмма Вейча для K2
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.7 – Диаграмма Вейча для J1
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| – | – | – | – | ||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | – | – | – | – | ||||||||||||||||
| Q4 | – | – | – | – | |||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.4.8 – Диаграмма Вейча для K1
СОСТАВЛЕНИЕ КОДИРОВАННОЙ ТАБЛИЦЫ ВЫХОДОВ
На основе таблиц 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 и 1.4.2.1 построим кодированную таблицу выходов (таблица 2.5.1).
Таблица 2.5.1 – Кодированная таблица выходов
| Входные сигналы | Состояние в момент времени t | Выходные сигналы | |||||
| X2 | X1 | Q4 | Q3 | Q2 | Q1 | Y2 | Y1 |
ФОРМИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ ВЫХОДОВ
На основе таблицы 2.4.1 заполним диаграмму Вейча для Y2 (рисунок 2.6.1), Y1 (рисунок 2.6.2).
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | ||||||||||||||||||||
| Q4 | |||||||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.6.1 – Диаграмма Вейча для Y2
| Q1 | |||||||||||||||||||||
| Q2 | |||||||||||||||||||||
| Q3 | |||||||||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | |||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||||||
| X1 | – | ||||||||||||||||||||
| Q4 | |||||||||||||||||||||
| X2 | |||||||||||||||||||||
Рисунок 2.6.1 – Диаграмма Вейча для Y1
РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
На основе функций возбуждения и функций выходов была разработана схема электрическая функциональная, приведенная в приложении А.
С целью лучшего понимания схемы она не была упрощена за счет повторяющихся членов в логических выражениях. Данное упрощение необходимо произвести на схеме электрической принципиальной.
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ АВТОМАТА
Проверка работоспособности автомата была осуществляна в симуляторе MAX+PLUS путем подачи входных последовательностей.
1) 0000αα
| Вход | α | α | |||||
| Состояние | e0 | e1 | e3 | e7 | e0 | e9 | e0 |
| Выход | β | β |
2) 0001αα
| Вход | α | α | |||||
| Состояние | e0 | e1 | e3 | e7 | e0 | e9 | e0 |
| Выход | β | β |
3) 0010ααα
| Вход | α | α | α | |||||
| Состояние | e0 | e1 | e3 | e8 | e1 | e6 | e11 | e0 |
| Выход | β | β | β |
4) 0011ααα