Счетчик

1. Используя пять JK-триггеров, составить схемы суммирующего (для гр.1) и вычитающего (для гр. 2) счетчиков. Максимальные показания суммирующего счетчика равны N+5 (модуль счета равен N+6). Минимальные показания вычитающего счетчика равны N+ 4.

Для сброса счетчика в нулевое состояние или установки всех его триггеров в единичное состояние используются комбинационное устройство и дополнительные входы R или JK-триггеров. Комбинационное устройство управления работой счетчиков можно собрать с использованием элемента И с увеличенным числом входов. (Число входов устанавливается с помощью панели свойств элемента И.)

Например, электрические схемы суммирующего и вычитающего счетчиков, выполненные на основе двух JK-триггеров, показаны на рис. 1 а, б соответственно. Сигналы с выходов счетчика подаются на анализатор логических уровней.

2.Промоделировать работу счетчика с помощью программы EWB. Входной импульсный сигнал подать от генератора логических сигналов с выхода Data ready. Частоту входного сигнала рекомендуется установить равной 1...5 Гц. С помощью анализатора логических сигналов получить временные диаграммы работы счетчика и убедиться в правильности его работы. Для удобства наблюдения показаний счетчика к его выходам подключить два семисегментных индикатора.

3.Составить таблицу состояний счетчика и выделить в этой таблице номер импульса, соответствующий установке триггеров счетчика в исходное состояние.

4*.Составить логическое уравнение, описывающее работу комбинационной схемы управления счетчиком. Используя логический преобразователь программы EWB, синтезировать новую схему управления счетчиком. Подключить ее к счетчику и убедиться в правильной работе счетчика. Провести оптимизацию схемы управления. Проверить правильность работы счетчика с оптимизированной схемой управления.

5*. Обратите внимание, что в некоторых случаях счетчик начинает правильно работать только после первого цикла, когда хотя бы один раз отработают все триггеры схемы. Это объясняется тем, что в программе EWB при запуске анализа схемы первоначальные состояния триггеров не определены.

С помощью генератора логических сигналов, используя синхронизирующий сигнал и один из логических выходов, организовать первоначальный сброс (или установку) триггеров счетчика в нулевое (или единичное) состояния и правильную последующую работу счетчика.

6*.Увеличивая частоту входного сигнала, исследовать быстродействие счетчика. Найти наибольшую частоту, при которой счетчик функционирует правильно.