Синтезировать комбинационную схему

      Для реализации   счетчиков  с произвольным модулем счета используется два  основных способа.  В основе первого  способа лежит метод исключения  лишних комбинаций по цепи сброса,  во втором - установка исходного числа.

      В соответствии с заданием построим счетчик с коэффициентом пересчета 040+256= 296. Так как заданный модуль счета больше 16 и больше 256, то для реализации этого счетчика необходимо использовать три четырехразрядных счетчика.  Пусть это будут микросхемы  К155ИЕ5.  ИС типа  К155ИЕ5 представляют собой последовательные двоичные четырехразрядные счетчики,  у которых первый триггер имеет индивидуальный  тактовый  вход С1,  а его выход D0 не соединен с остальными разрядами счетчика. Старшие триггеры счетчика соединены последовательно. Сброс триггеров счетчика в нулевое состояние происходит по низкому уровню на входе R. Электрическая схема счетчика с модулем счета 296 показана на рисунке 2.1.

      Внешний сигнал  синхронизации  подается на вход С1 счетчика DD1.  Его выход D0 соединен со входом С2.  Вход  С1  счетчика  DD2 подключен к выходу D3 счетчика DD1. В процессе подсчета импульсов счетчик последовательно принимает состояния от 0  до  295.  После чего он должен сброситься в ноль, т.е. все оставшиеся комбинации (от 296 до 2048) должны быть исключены.  Для этого,  как только на его выходах появится  число 296₁₀ = 100101000₂ должен выработаться сигнал сброса.  Его легко получить, если объединить логическим И-НЕ выходы D4,  D16  и D128 счетчика.  Эту функцию выполняет элемент 3 И-НЕ (элемент DD4 на рисунке  2.1),  выход которого подключен ко  входам сброса счетчиков.  Для построения счетчика  с произвольным модулем счета по методу исключения лишних комбинаций необходимо представить заданный коэффициент пересчета в двоичном коде. Выходы счетчика, веса которых соответствуют весам единиц в полученном двоичном числе,  подсоединить ко входам логического элемента И-НЕ, выход которого подключен ко входам сброса счетчиков.  К недостаткам рассмотренного метода следует отнести появление на выходах счетчика в последнем такте счета коротких импульсов,  которые могут повлечь за  собой сбои в работе аппаратуры. 

      В основе метода предварительной загрузки числа лежит способ исключения начальных  состояний для  суммирующего  счетчика и последних комбинаций для вычитающего счетчика.  При этом счет  начинается с того числа,  которое было предварительно записано в счетчик.  Модуль счета определяется в соответствии  с выражением

где Х - предварительно загружаемое число.

Вычитающий  счетчик

 На рисунке 2.2 изображена схема вычитающего счетчика с  модулем  счета  М = 296,  построенного на МС К561ИЕ11.  Предварительная запись числа в этот счетчик происходит, если на вход стробирования Сk будет подан положительны  импульс. Для осуществления  обратного  счета на вход "U/D" подаются низкий уровень напряжения.  . После того, как на выходах счетчика установятся нужные уровни, на выходе займа появится отрицательный импульс.  Именно  этот  импульс и используется для предварительной записи числа.  В данном примере это число будет равно Х = 296+1 = 297₁₀ (100101001₂). В соответствии с полученным числом входы счетчиков D₀...D₁₁ подключаются либо к нулевому потенциалу,  либо через резистор к положительному выводу источника питания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов  ЭВМ: Учеб. пособие для спец. ЭВМ  вузов.- М.: Высшая школа, 1987.- 318 с.
2. Потемкин И.С.  Функциональные узлы цифровой автоматики.-М.: Энергоатомиздат, 1988.- 320 с.
3. Алексенко А.Г.,  Шагурин И.И.  Микросхемотехника:  Учеб. пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1990.- 496 с.
4. Пухальский Г.И.,  Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах:  Справочник.-  М.: Радио и связь, 1990.- 304 с.

Приложение –  Условные графические обозначения  микросхем 

КР155ЛА4

3 элемента 3 И-НЕ 
 

КР155ЛА1