Sinteza Numărătoarelor

Scopul lucrării: Studierea diferitor tipuri de numărătoare şi a metodelor de proiectare

Notiuni teoretice:

Numărătoarele sunt circuite secvenţiale utilizate pentru contorizarea impulsurilor aplicate la intrarea acestora. Nu au intrări de date, deci tranziţiile se efectuează după o anumită regulă, numai pe baza stării prezente. Capacitatea de numărare este dată de numărul stărilor distincte pe care le are numărătorul.

Numărătoarele se pot realiza cu ajutorul bistabilelor şi a porţilor logice, cele din urmă avand rolul de a stabili modul corect in care numărătorul işi schimbă stările in procesul de numărare. Numărul stărilor distincte ale unui numărător format din n bistabile este 2n, deci numărătorul este modulo 2n. Fiecărei stări i se poate asocia cate un cuvant de cod binar de lungime n, reprezentand ieşirile celor n bistabile pentru starea dată a numărătorului. Codul de numărare este dat de succesiunea cuvintelor de cod asociate stărilor numărătorului.

Clasificarea numărătoarelor se poate face după mai multe criterii.

1) După codul de numărare există numărătoare binare şi numărătoare binar-zecimale, de exemplu in cod BCD, in cod Gray etc.

2) După modul de comutare a bistabilelor există numărătoare asincrone şi sincrone.

3) După sensul de numărare există numărătoare directe, inverse şi reversibile.

Există numărătoare care dispun de anumite facilităţi suplimentare, ca de exemplu posibilitatea

incărcării cu o anumită valoare, programarea sensului de numărare, iniţializarea sincronă sau asincronă.

In cazul numărătoarelor asincrone, bistabilele nu comută simultan sub acţiunea unui semnal de tact comun, ci ieşirea unui bistabil va determina comutarea unui alt bistabil.

Dezavantajul numărătoarelor asincrone este dat de timpul de comutare ridicat, avantajul constă in simplitatea schemei logice, bistabilele interconectandu-se fără circuite suplimentare.

In cazul numărătoarelor sincrone, impulsurile de tact sunt aplicate simultan la toate bistabilele, care vor comuta in acelaşi timp. Se elimină astfel intarzierile cumulative datorită bistabilelor, frecvenţa de lucru nefiind limitată decat de intarzierea datorată unui singur bistabil şi de intarzierea introdusă de porţile logice adăugate.

1. Executati sinteza numaratorului sincron pe baza bistabilelor JK, setul SI-NU. Inver, modulo 11.

Tabelul de tranzitie:

Minimizarile functiilor:

Transformare in baza SI-NU/SI-NU

Schema logică:

2. Executaţi sinteza numărătorului asincron pe baza bistabilelor T. Direct, modulo24

log224=5, deci schema va fi formată din 5 bistabile T.

Luam ca prima combinatie interzisa codul lui 24 - >11000.