Синтез автоматов на примере D-L-R триггера

Как видно, составляющей частью последней схемы является RS – триггер, управляемый низкими уровнями сигналов. Один из методов синтеза автоматов заключается в использовании простых триггеров во внутренней структуре автомата и разработке к ним комбинационных схем для формирования управляющих сигналов триггерам и сигналов выхода. Логические функции, описывающие сигналы управления, называются функциями возбуждения. Таблицы истинности и функции возбуждения для сигналов D-L триггера, приведенного на схеме, с учетом низкого активного уровня этих сигналов имеют вид:

		L	D

, .

Реализация этих функций соответствует приведенной выше схеме.

		R	L	D

Зачастую в регистрах используют DL – триггеры с общей установкой в ноль (сбросом) или DLR - триггеры, причем, обнуление зачастую имеет более высокий приоритет по сравнению с записью информации со входа. Если сброс производится высоким уровнем сигнала R, то функции возбуждения

, .

Реализация этих функций соответствует приведенной ниже схеме.

Порядок синтеза автоматов.

1.Анализируя поведение системы, определяют количество возможных внутренних состояний автомата m и последовательность их изменения. Структурные схемы синхронного и асинхронного автоматов приведены на рис.

2. Определяют количество триггеров n из расчета 2ⁿ>m, т.к. триггер имеет два состояния.

3. Выбирают тип триггеров, устанавливают условия изменения их состояний.

4. Составляют таблицы переходов и истинности для функций возбуждения триггеров.

5. Составляют логические функции возбуждения, минимизируют их с учетом исключения критических состязаний в схемах.

6. Составляют функциональные и электрические принципиальные схемы по функциям возбуждения, подключают их к триггерам.

При синтезе устройств с обратными связями следует учитывать возможность возникновения автоколебательных процессов особенно для асинхронных автоматов. Необходимо соблюдать следующие условия:

- следует исключить возможность возникновения автоколебаний;

- комбинационная схема должна быть свободной от состязаний;

- в каждый момент времени на входах КС может изменяться только один сигнал;

- фиксация данных в памяти должна осуществляться по окончанию переходных процессов.

Серийно выпускаемы DL, DLR-триггеры в ИС объединяются либо общими входами загрузки, либо обнуления:

В последней ИС общими для всех четырех триггеров являются все управляющие сигналы: записи, обнуления, управления состоянием выхода. Такие устройства называются регистрами.