Синтез схемы управления

Выделим области для каждого из трех необходимых в данном случае триггеров А, В, С и D. В каждой из областей значение какой-либо вторичной переменной должно оставаться неизменным (для области D - это единица в нулевом разряде , для области C - это единица в первом разряде, для области B - во втором и для области А - это единица в третьем разряде). Приняв во внимание все входные и выходные сигналы для каждой из областей, составляем логические выражения для сигналов установки и сброса каждого триггера.

Рассмотрим область, в которой вторичная переменная А = 1. Сигнал К4 дважды входит в эту область, т.е. является сигналом установки триггера А. Ему соответствуют сочетания вторичных переменных .

Сигнал К7 также входит в эту область, т.е. является сигналом установки триггера А. Ему соответствует сочетание вторичных переменных BCD. Сигналы S1 и 1 выходят из области А = 1, т.е. являются сигналами сброса. Им соответствуют сочетания вторичных переменных . Таким образом, логические выражения для установки и сброса триггера А будут иметь вид:

Схема реализации этих выражений представлена на рис. 6.5.

Рассмотрим область, в которой вторичная переменная В = 1. Сигналы F и К2 входят в эту область, т.е. является сигналами установки триггера В. Им соответствуют сочетания вторичных переменных .

Рис. 6.5.Схема для триггера А

Сигнал К1 выходит из области В = 1, т.е. является сигналом сброса триггера В. Ему соответствует сочетание вторичных переменных . Логические выражения для установки и сброса триггера В:

Схема реализации этих выражений представлена на рис.6.6.

Рассмотрим область, в которой вторичная переменная С = 1. Сигналы К1 и К2 входят в эту область, т.е. являются сигналами установки триггера С. Им соответствуют сочетания вторичных переменных .

Сигнал К2 выходит из этой области, т.е. является сигналом сброса триггера С. Ему соответствует сочетание вторичных переменных . Логические выражения для установки и сброса триггера С:

Рис. 6.6.Cхема для триггера В

Схема реализации этих выражений представлена на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Схема для триггера С

Рассмотрим область, в которой вторичная переменная D = 1. Сигналы Z, S2 и К1 входят в эту область, т.е. являются сигналами установки триггера D. Им соответствуют сочетания переменных .

Сигналы S1, 1 и К3 выходят из этой области, т.е. являются сигналами сброса триггера D. Им соответствуют сочетания вторичных переменных . Логические выражения для установки и сброса триггера D:

Схема реализации этих выражений представлена на рис. 6.8.

Синтез схемы генерации выходных функций производится в соответствии с картой Карно.

Рис. 6.8.Cхема для триггера D

Карта Карно для выходных функций

Далее выходы триггеров соединяются согласно карте Карно для выходных функций.

Схемы с большим числом состояний громоздки, поэтому из практических соображений (размещение элементов, разводка, конструирование, отладка) приемлемое число состояний - восемь. Если число состояний больше восьми, то используется прием организации вспомогательных схем, каждая из которых должна иметь не более 8 состояний. Каждое состояние основной схемы - восемь состояний вспомогательной схемы. Из восьми состояний исходной схемы можно построить граф на 64 состояния - это дает возможность реализовать достаточно сложную схему. Каждая вспомогательная схема проста для реализации и отладки. Статистически определено при каскадном соединении число состояний для исходных схем 2...4; для вспомогательных 6...8. Это наиболее эффективно с точки зрения объема конструкции.