Цифрові автомати на основі лічильників

На початку розділу відмічалося, що лічильники можуть розглядатись як скінченні автомати з циклічним режимом роботи. Але іноді виникає необхідність побудови автомата, що працює в майже циклічному режимі. У таких випадках для побудови автоматів корисно використати готові мікросхеми лічильників з базовим циклічним режимом роботи і доповнити комбінаційною логікою для забезпечення нециклічних переходів.

На рис. 8.21, як приклад, приводиться діаграма станів автомата з майже циклічним режимом роботи. В такому випадку необхідно вибрати мікросхему лічильника і за допомогою логічних елементів забезпечити необхідні переходи.

Рис.8.21.

Функціональна схема автомата, що відповідає приведеній діаграмі станів, показана на рис. 8.22.

Рис.8.22.

Вхід автомата R фактично призначений для примусового встановлення автомата в стан 0, а сигнал S – аналогічно, для забезпечення примусового встановлення автомата в стан 6.

Розглянемо особливості проектування таких автоматів на прикладі лічильника з M = 8, який за сигналом керування G повинен працювати у двійковому коді (G = 0) або в режимі відліку відповідно до коду Грея (G = 1). Граф-схема автомата матиме вигляд, зображений на рис. 8.23.

Рис. 8.23.

Виходячи з граф-схеми, можемо визначитись, що для побудови такого автомата необхідно використати двійковий лічильник з попередньою асинхронною установкою.

Оскільки зв’язок між розрядами бінарного коду b₀ , b₁ , b₂ і коду Грея g₀ , g₁ , g₂ встановлюється залежностями:

то матимемо функціональну схему автомата (рис. 8.24).

Рис.8.24.

Із функціональної схеми витікає, що для побудови автомата для M = 16 досить зняти подачу сигналу на вхід R і додати, аналогічно попередньому, ще один логічний елемент “ВИКЛ. АБО”.

Використання лічильників при побудові цифрових автоматів дозволяє значно спрощувати апаратну реалізацію.