Алгоритм решения задачи.
Делитель частоты на 3.
При синтезе делителя частоты с коэффициентом деления 3 используем метод обратных связей и метод минимизирующих диаграмм (карт) Вейча, для чего был разработан алгоритм.
1. Определяется минимальное количество n триггеров (например, JK-триггеров) в делителе частоты по неравенству (6.7):
Из этого выражения следует, что минимальное количество триггеров
должно быть n= 2 (рис. 6.8).
Примечание:∗ - любое значение (0 либо 1).
Рис. 6.8 Предварительная схема делителя частоты на 3 и таблица истинности.
2. Составляется таблица истинности (состояний) триггеров схемы по рис. 6.8 (первые три столбца табл. 6.3) как для двухразрядного двоичного счетчика с учетом условия, что после третьего импульса должно производиться обнуление этого счетчика.
3.Составляется таблица переходов триггера из одного состояния в другое (табл. 6.4) с учетом логической схемы JK-триггера (рис. 6.9).
В первом столбце табл. 12.4 записываются все возможные переходы JK-триггера:
а) Переход состояния триггера из возможен при С = 1
(рис. 6.9а), если предварительно на его информационных входах и
будут установлены сигналы:
, значения которых заносятся в первую строку табл. 6.4.
б) Переход состояния триггера из возможен при С = 1, если предварительно на его информационных входах будут установлены сигналы:
, значения которых заносятся во вторую строку табл. 6.4 и т.д.
Рис. 6.9 Схема JK-триггера и таблица переходов.
4. Значения второго и третьего столбцов табл. 6.4 переносятся в соответствующие строки четвертого и пятого столбцов табл. 6.3, по которой строятся карты Вейча для информационных входов (рис. 6.10), выступающие как функции аргументов
(
),
Рис. 6.10 Карты Вейча делителя частоты на 3.
В первых клетках карт Вейча с координатой проставлены запрещающие знаких, т.е.
по условию задачи одновременно не могут иметь уровни лог.1.
5. Все клетки, содержащие 1 и ,охватываются замкнутыми
прямоугольными контурами, в котором число клеток должно быть равно .
6. Проводится запись функций минимальной дизъюнктивной нормальной форме (МДНФ). Каждый контур в МДНФ представляется членом, число букв в котором на kменьше общего числа аргументов nсоответствующей функции, т.е. n-k.Каждый член МДНФ составляется из аргументов, которые для клеток соответствующего контура имеют одинаковое значение (с инверсией или без инверсии):
7. По переключательным функциям (6.8) строится логическая схема делителя частоты с коэффициентом деления 3:
Рис. 6.11 Структурная схема делителя частоты на 3: а) - схема делителя; б) - временные диаграммы.
Обратная связь с выхода триггера
на вход
триггера
обеспечивает обнуление делителя частоты после третьего импульса.