3-битный синхронный обратный счетчик
Требование : Счетчик, Синхронный счетчик.
3-битный синхронный обратный счетчик:
- В синхронном счетчике часы подаются на все триггеры одновременно.
- Схема усложняется по мере увеличения количества состояний.
- Скорость высокая.
Дизайн : Шаги, связанные с дизайном:
1. Определите количество триггеров —
N number of Flip flop(FF) required for N bit counter.
- Для 3-битного счетчика нам требуется 3 FF.
- Максимальное количество = 2 n -1, где n — количество битов.
- Для n = 3 максимальное количество = 7.
- Здесь используется T FF.
2. Написать таблицу возбуждения ФФ –
3. Нарисуйте диаграмму состояний и таблицу возбуждения цепи –
Количество состояний = 2 n, где n — количество битов.
Здесь T = 1, тогда происходит изменение состояния выхода (следующее состояние изменяется по сравнению с предыдущим состоянием), т.е. Q изменяется с 0 на 1 или с 1 на 0.
T = 0, тогда состояние выхода не меняется, т.е. Q остается прежним.
4. Найдите упрощенное уравнение, используя карту k –
5. Создайте принципиальную схему –
Часы предоставляются каждому флип-флопу в один и тот же момент времени.
Вход toggle(T) предоставляется каждому триггеру в соответствии с упрощенным уравнением карты K.
Временная диаграмма 3-битного синхронного обратного счетчика.
Объяснение :
Здесь часы, запускаемые фронтом, используются для переключения.
Как видно из таблицы характеристик, при T = 1 происходит переключение, а при T = 0 сохраняется состояние выхода.
- Первоначально Q 3 = 0, Q 2 = 0, Q 1 = 0.
- В упрощенном уравнении карты K мы получаем T 1 = 1, поэтому выход триггера 1 Q 1 переключается для каждого отрицательного фронта (поскольку часы запускаются отрицательным фронтом). Вход переключения триггера (FF) 2 (T2) подключен к Q' 1. Следовательно, выходное состояние триггера 2 Q 2 переключается только при наличии заднего фронта тактового сигнала (т. е. срабатывания -ve фронта) и Q' 1 = 1. .
- Точно так же вход переключения триггера 3 (T) подключен к Q'2 и Q'1. Следовательно, выход триггера 3 переключается, когда есть спадающий фронт тактового сигнала и Q'2 = 1 и Q'1 = 1 (как вы можете видеть на временной диаграмме).
- Таким образом, мы получаем вывод (при обратном счете Q3 (MSB) Q2 Q1 (LSB) после срабатывания 8-го фронта такта выход трех триггеров снова становится Q3 = 0, Q2 = 0, Q1 = 0.
- Мы получаем вывод (изменение состояния) после каждого -ve фронта тактового импульса.
- С помощью 3 триггера мы получаем результат как 2 3 -1 = 7 в 0.