czwartek, 13 sierpień 2020
 
Strona główna Technika cyfrowa Projektowanie liczników

Projektowanie liczników i dzielników częstotliwości

  1. Projektowanie asynchronicznych dzielników częstotliwości.
  2. Projektowanie liczników synchronicznych.

  1. Projektowanie asynchronicznych dzielników częstotliwości.

  2. Opisana prosta metoda pozwala na stworzenie asynchronicznego dzielnika częstotliwości przez dowolną liczbę. Metoda wynika z odpowiedniego rozkładu liczby N:

    Rozkład N=2*n
    Rozkład N=n*m
    Rozkład N=2*n+1

    Należy zwrócić uwagę na to, że tak utworzone układy z reguły nie generują kodów naturalnych na wyjściu. Dlatego ich stosowanie należy ograniczyć tylko do podziału częstotliwości.

    Dla dowolnej liczby N należy ją rozłożyć wykorzystując wyżej podane zależności. Czasem możliwe są różne rozkłady, np:

    N=9
    9=2*4+1=2*2*2+1

    9=3*3=(2+1)*(2+1)

    N=21
    21=2*10+1=2*2*5+1=2*2*(2*2+1)+1


    21=3*7=(2+1)*(2*3+1)=(2+1)*(2*(2+1)+1)


    do góry
  3. Projektowanie liczników synchronicznych.


  4. Opisana poniżej metoda stanowi uproszczoną wersję metody projektowania synchronicznych układów sekwencyjnych jako automatów Moore'a. Uproszeniem jest m.in. to, że jedynym wejściem układu jest sygnał zegarowy (oraz ewentualnie asynchroniczne wejście kasujące wszystkie przerzutniki). Ogólny schemat realizowanego licznika (rys) składa się z dwóch bloków:
    - Blok przerzutników o wspólnym sygnale zegarowym,
    - Blok sprzężenia zwrotnego.

    Blok sprzężenia zwrotnego stanowi układ kombinacyjny wytwarzający sygnały wzbudzeń przerzutników (np. JK) na podstawie wyjść tych przerzutników. Ponieważ wszelkie zmiany odbywają się w momencie wystąpienia aktywnego zbocza sygnału zegarowego to za pomocą odpowiednich wzbudzeń w danym stanie wymuszamy określony stan następny. Projekt licznika sprowadza się do określenia funkcji układu kombinacyjnego w sprzężeniu zwrotnym.

    Poniżej jako przykład zrealizowano licznik mod 6 liczący w górę.

    Postępujemy według następujących punktów:

    1. W tabeli wypisujemy kolejne stany licznika w postaci dwójkowej. Za ostatnim stanem należy powtórzyć pierwszy.
    2. Przykład: licznik mod 6, tabela stanów
      
      
    3. Należy wybrać typ przerzutnika, z którego będzie robiony licznik. Najlepiej do tego celu nadaje się przerzutnik JK-MS. Do dalszych czynności potrzebna będzie tabela wzbudzeń wybranego przerzutnika.
    4. Przykład: przerzutnik JK-MS - tabela wzbudzeń
      
      
    5. Do tabeli z pkt. 1 dopisujemy sygnały wejściowe przerzutników, oraz wpisujemy ich stany na podstawie tabeli wzbudzeń. Należy analizować dwa kolejne stany: aktualny i następny.
    6. Przykład: licznik mod 6, tabela stanów, sygnały Jc i Kc
      
      
      Przykład: licznik mod 6, tabela stanów, pozostałe sygnały
      
      
    7. Funkcje wejść przerzutników należy zminimalizować (metoda Karnaugha). Pola niewypełnione należy traktować tak, jak nieokreślone (z kreską).
    8. Przykład: licznik mod 6, minimalizacja funkcji wejść
      
      
    9. Rysujemy odpowiednią ilość przerzutników (tu trzy) oraz podłączamy wejścia wspólne, tzn. CLK i CLR.
    10. Przykład: licznik mod 6, schemat bez sprzężeń
      
      
    11. Łączymy wyjścia Q przerzutników z wejściami J i K zgodnie z wyznaczonymi funkcjami wzbudzeń.
    12. Przykład: licznik mod 6, gotowy schemat licznika
      
      
    13. I już!
    do góry
© mgr inż. Piotr Kotarski, Kalety