2.3. Двоично-десятичные счетчики

Двоично-десятичные счетчики позволяют организовать счёт импульсом в двоично-десятичном виде. Реализация двоично-десятичного счета осуществляется путём организации счёта по тетрадам. Для этого в схемы счётчиков вводятся узлы, обеспечивающие корректировку процесса счёта при переполнении тетрад в ту или иную сторону. Для этого используют схемы сброса - установки, которые позволяют организовать в процессе прямого счета переходы от кода 9 (1001) в код 10 (1000) и от кода 10 (1000) в код 9 (1001) при счёте по убыванию.

Для построения узлов отработки условий переходов и коррекции счёта используется несложные комбинационные схемы, управляющие условиями сброса и установки триггеров, на которых строятся счётчики.

Двоично-десятичные счетчики строятся исключительно по синхронных схемам, позволяющим «развязать» логику управления установками триггеров и логику счёта.

Рассмотрим пример пример двоично-десятичного счетчика, считающего от 3 до 15. Этот пример приведен на рис 2.3.1.

Рис 2.3.1. Двоично-десятичный счетчик, считающий от 3 до 15.

Представленный двоично-десятичный счет выполнен по синхронной схеме на базе пяти стандартных одноразрядных схем trev-r, показанных на рис 2.3.2.

На представленной схеме входы S и R являются входами установки и сброса. Вход В является входом переноса из младшего разряда а выход P – выходом переноса в старший разряд. Вход К управляет направлением счета, при К=0 счёт ведётся по возрастанию, а при К=1 – по убыванию.

На базе одноразрядной схемы можно строить счетчики нужной размерности. При необходимости организации счета не в полном диапазоне значений в схемы счетчиком нужно вводить узлы сброса-установки, управляющие процессом счёта.

Рис 2.3.2. Схема одного разряда синхронного счетчика trev-r.

На схеме, представленной на рис 2.3.1. четыре младшие схемы (2427) считают единицы, старшая схема (28) – десятки. Элемент AND2(34), организует переход из кода A(1010) в код 10 (1000), а элемент AND3(36) – переход из кода 16(10110) в код 0(00000).

Временная диаграмма работы счётчика представлена на рис 2.3.2.

Импульс на выходе TET появляется, когда счётчик отсчитывает очередную тетраду.

Как видно из рисунка 2.3.3. группа Q представлена в шестнадцатеричном виде, однако результат выглядит так, как будто она имеет десятичный вид.

Это стандартная ситуация для схем, работающих в двоично-десятичной арифметике.

Рисунок 2.3.3. Временная диаграмма работы двоично-десятичного счетчика.

3. Проектирование устройств на базе абстрактных автоматов…….………

Абстрактные автоматы являются последовательными устройствами, состоящими из комбинационных схем и элементов памяти. С их помощью можно описать практически любое электронное устройство: блок управления, контроллер, таймер и т.д. Удобно с помощью абстрактных автоматов описывать сложные протоколы обмена данными в сетях телекоммуникационных сетях.

Формально абстрактный автомат является дискретным устройством, работа которого определяется шестью компонентами.

{Zi} – входной алфавит;

{Wj} – выходной алфавит;

{Sk} – множество состояний;

A – функция переходов;

F – функция выходов;

S₀ – начальное состояние.

Автомат работает на дискретной временной сетке, начиная с момента T₀ и с некоторого начального состояния S₀.

На каждом такте Ti своей работы, автомат находясь в состоянии Si получает входное слово Zi, выдаёт выходной слово Wi=F(Zi,Si), и переходит в новое состояние S_i+1=A(Zi,Si), определяемое функцией переходов.

Это полные автоматы или автоматы МИЛИ.

Существуют ещё автоматы МУРА, у которых функция выходов зависит только от текущего состояния т.е. Wi=F(Si),

Теоретически автомат МИЛИ можно свести к автомату МУРА, однако, при этом он будет иметь существенно больше состояний.