Задания и методические указания к их выполнению

1. На D-триггерах разработать структурную схему асинхронного счетчика с параметрами, заданными в табл. 12 – 14 согласно номера варианта N. Направление счета – прямое для четных N и обратное для нечетных N.

Таблица 12. Параметры триггеров счетчика

N	Активный сигнал	Вход D	N	Активный сигнал	Вход D
C	R	C	R
1,2,17,18			инверсный	3,4,19,21		прямой
9,10,25,26		11,12,27,28
5,6,21,22			7,8,23,24
13,14,29		15,16,30

Таблица 13. Модуль счета К_с

N	К_с	N	К_с	N	К_с
1,3,5,7,9		11,13,15,17,19		21,23,25,27,29
2,4,6,8,10		12,14,16,18,20		22,24,26,28,30

Таблица 14. Начальное состояние Q_н

N	Q_н	N	Q_н	N	Q_н	N	Q_н	N	Q_н
1,2		7,8		13,14		19,20		25,26
3,4		9,10		15,16		21,22		27,28
5,6		11,12		17,18		23,24		29,30

Триггер D Flip-Flop Simulink имеет один вход принудительной установки, причем в нулевое состояние. Это обстоятельство порождает две особенности в построении счетчиков:

- при необходимости принудительной установки i-го триггера в состояние 1 в качестве соответствующего выхода счетчика следует использовать инверсный выход триггера;

- в асинхронном счетчике, отвечающем требованиям задания, соединять этот i-й триггер с последующим необходимо по схеме, соответствующей противоположному относительно заданному направлению счета.

Например, в суммирующем счетчике с К_с = 6 и Q_н = 2 выходом среднего разряда счетчика будет инверсный выход соответствующего триггера при следующих межтриггерных связях: Q₀ ® C₁ и Q₁ ® C₂ или в обозначениях Simulink !Q₀ ® CLK₁ и Q₁ ® CLK₂.

Другая особенность – MATLAB «отказывается» моделировать счетчики с произвольным модулем счета, поскольку длительность сигнала на выходе СУНС значительно меньше длинны такта. Выходом из этой ситуации является просто наблюдение сигнала на выходе СУНС без соединения его с входами R(!CLR) триггеров.

Так, модель счетчика примера, учитывающая все отмеченные особенности, приведена на рис. 15.

Q₀ !Q₁ Q₂ OR Такты

На рис. 16 приведены временные диаграммы работы счетчика, полученные в результате моделирования. Видно, что активный сигнал на выходе СУНС (логический элемент OR модели) образуется сразу по окончании рабочего цикла счетчика (Q_к = 2+6-1 = 7 или 111 в двоичной системе счисления). Следовательно, реализация счетчика удовлетворяет всем требованиям.

2. Построить временные диаграммы работы счетчика.

3. В системе MATLAB создать модель разработанного

счетчика и сохранить ее под именем ac<№ вар.>.mdl.

4. Запустить модель на исполнение и сравнить диаграммы окна Scope с диаграммами п.2 данной работы.

5. Разработать структурную схему 5-разрядного последовательно-параллельного регистра сдвига влево для четных N и вправо для нечетных N на базовых триггерах. При этом для нечетных пар вариантов (1 и 2, 5 и 6, . . .) информационный вход триггеров – прямой, а для четных пар (3 и 4, 7 и 8, ...) – инверсный.

6. Построить временные диаграммы по вводу в регистр N-го (для вариантов с 1 по 14) и (N+1)-го (для вариантов с 15 по 29) двоичного набора.

7. В системе MATLAB создать модель разработанного регистра и сохранить ее под именем rs<№ вар.>.mdl.

Для чтения вводимого двоичного набора используется блок From workspace (см. стр. 13), причем с информационным входом регистра он должен соединяться через блок Logical Operator (см. стр. 14). Это промежуточное звено необходимо для согласования блоков From workspace и D Flip-Flop по типу данных.

При настройке параметров блока From workspace в списке Form output after-final data value by (по окончании данных формировать на выходе значение) соответствующего окна диалога выбрать Holding final value (по последнему значению).

8. Запустить модель и сравнить диаграммы окна Scope с диаграммами п.6 данной работы.