7.2.1 Megvalósítás kapuáramkörökkel és tárolókkal
A megvalósítás lépései:
- Eldöntjük (vagy megadják), hogy milyen tárolót használhatunk, és hány db kell belőle.
- Elkészítjük az áramkör (szekvenciális hálózat) állapotátmeneti tábláját úgy, hogy felhasználjuk a kiválasztott tároló típus működési tábláját.
- Az állapotátmeneti tábla segítségével minden tároló mindegyik bemenetére a VK táblák alkalmazásával előállítjuk a vezérlési függvényeket.
- A választott tárolók és a vezérlési függvényeket megvalósító kombinációs hálózat segítségével megrajzoljuk a kész áramkört.
Jelenleg egy 3 bites számlálót kell megvalósítanunk, tehát 3 db tároló szükséges. Legyenek ezek élvezérelt JK tárolók.
A JK tároló vezérlési és működési táblája az 47. ábrán látható.
47. ábra
A JK tároló működési és vezérlési táblája
Az állapotdiagram és a működési tábla segítségével elkészíthető az áramkör állapotátmeneti táblája. (48. ábra)
48. ábra
Az áramkör állapotátmeneti táblája
Az állapotátmeneti tábla elkészítésének menete:
- Az állapotdiagramban lévő állapotok közül valamelyiket beírom a t. állapot oszlopokba (pl. 000).
- A (t+1). állapot oszlopokba beírom a következő állapot kódszavát (pl. 001).
- Megvizsgálom, hogy milyen jelnek kell lennie az egyes tárolók bemenetein ahhoz, hogy a következő órajelre a szükséges állapotváltozás a kimeneteken létrejöjjön, és ezeket beírom a megfelelő oszlopokba.
- Elkészítem az egyes tárolók bemeneteinek vezérlési függvényeit úgy, hogy mindegyikhez egy-egy V-K táblát készítek, és a táblában nem szereplő állapotoknál (011, 100, 111) a VK táblába 'h' betűt írok, mert ezek az állapotok a számláló működése során sohasem fordulnak elő.
A vezérlési függvények változói a tárolók kimenő jelei lesznek (QA, QB, QC). A 49. ábrán a vezérlési függvények kialakítása látható.
49. ábra
Az egyes tárolók vezérlési függvényei.
A vezérlési függvények ismeretében kapuáramkörök és tárolók felhasználásával megrajzolható a hálózat. A kapuáramkörök típusát vagy mi megválasztjuk, vagy az előírtakat használjuk. Jelenleg a vezérlési függvények olyan egyszerű alakúak, hogy a megvalósításhoz nem szükséges kapuáramkör alkalmazása. A kész áramkör rajza a 50. ábrán látható.
50. ábra
A kész áramkör kapcsolási rajza
Ehhez hasonló tervezési módszerrel készültek el a Digitális áramkörök tananyagban bemutatásra kerülő számláló áramkörök is (aszinkron bináris, szinkron BCD, Johnson számláló stb).