I часть: Проектирование вырожденного автомата .

Спроектировать на элементах ТТЛ “ генератор 4-х разрядных кодов “ некоторой системы счисления .
Т.е. синтезировать синхронный счётчик М–разрядный ( М < 16 ), на вход которого подаётся регулярная внешняя последовательность тактовых импульсов.
Каждое состояние счётчика ( т.е. цифра заданной системы ) сохраняется в течение одного полного такта. Значение цифр появляется на выходах Q3, Q2,
Q1, Q0. Автомат также должен выработать синхронный перенос ( в след. разряд заданной системы), которым служит последний тактовый импульс в цикле счёта.
Для его выделения должен быть сформирован строб “y” , т.е. булева функция , которая активна на последнем такте цикла. А само выделение должно обеспечивать минимальную задержку выходного импульса переноса.
В схеме автомата должны быть цепи , осуществляющие авто сброс в исходное состояние при каждом включении питания.
Требуется :
- составить таблицу функционирования автомата ;
- минимальную функцию возбуждения и строба ;
- построить осциллограммы всех выходных функций, включающие функции строба и сигнала переноса ;
- построить схему автомата .

Решение поставленной задачи :

а.) Составим таблицу функционирования автомата :

| |Q3 |Q2 |Q1 |Q0 |J3 |K3 |J2 |K2 |J1 |K1 |J0 |K0 |y |
|0 |0 |0 |0 |0 |0 |Ф |0 |Ф |0 |Ф |1 |Ф |0 |
|1 |0 |0 |0 |1 |0 |Ф |0 |Ф |1 |Ф |Ф |1 |0 |
|2 |0 |0 |1 |0 |0 |Ф |0 |Ф |Ф |0 |1 |Ф |0 |
|3 |0 |0 |1 |1 |0 |Ф |1 |Ф |Ф |1 |Ф |1 |0 |
|4 |0 |1 |0 |0 |0 |Ф |Ф |0 |0 |Ф |1 |Ф |0 |
|5 |0 |1 |0 |1 |0 |Ф |Ф |0 |1 |Ф |Ф |1 |0 |
|6 |0 |1 |1 |0 |0 |Ф |Ф |0 |Ф |0 |1 |Ф |0 |
|7 |0 |1 |1 |1 |1 |Ф |Ф |1 |Ф |1 |Ф |1 |0 |
|8 |1 |0 |0 |0 |Ф |0 |0 |Ф |0 |Ф |1 |Ф |0 |
|9 |1 |0 |0 |1 |Ф |0 |0 |Ф |1 |Ф |Ф |1 |0 |
|10 |1 |0 |1 |0 |Ф |0 |0 |Ф |Ф |0 |1 |Ф |0 |
|11 |1 |0 |1 |1 |Ф |0 |1 |Ф |Ф |1 |Ф |1 |0 |
|12 |1 |1 |0 |0 |Ф |1 |Ф |1 |0 |Ф |1 |Ф |1 |
| |0 |0 |0 |0 | | | | | | | | | |

б.) Составим карты Карно и при помощи них найдём минимизированные функции возбуждения и строба .

|0 |0 |0 |0 |
|0 |0 |1 |0 |
|Ф |Х |Х |Х |
|Ф |Ф |Ф |Ф |

J3 = Q2Q1Q0

|Ф |Ф |Ф |Ф |
|Ф |Ф |Ф |Ф |
|1 |Х |Х |Х |
|0 |0 |0 |0 |

K3 = Q2

|0 |0 |1 |0 |
|Ф |Ф |Ф |Ф |
|Ф |Х |Х |Х |
|0 |0 |1 |0 |

J2 = Q1Q0

|Ф |Ф |Ф |Ф |
|0 |0 |1 |0 |
|1 |Х |Х |Х |
|Ф |Ф |Ф |Ф |

K2 = Q3 v Q1Q0

|0 |1 |Ф |Ф |
|0 |1 |Ф |Ф |
|0 |Х |Х |Х |
|0 |1 |Ф |Ф |

J1 = Q0

|Ф |Ф |1 |0 |
|Ф |Ф |1 |0 |
|Ф |Х |Х |Х |
|Ф |Ф |1 |0 |

K1 = Q0

|1 |Ф |Ф |1 |
|1 |Ф |Ф |1 |
|0 |Х |Х |Х |
|1 |Ф |Ф |1 |

J0 = Q3Q2

|Ф |1 |1 |Ф |
|Ф |1 |1 |Ф |
|Ф |Х |Х |Х |
|Ф |1 |1 |Ф |

K0 = 1

|0 |0 |0 |0 |
|0 |0 |0 |0 |
|1 |Х |Х |Х |
|0 |0 |0 |0 |

y = Q3Q2

в.) Построим осциллограммы всех выходных функций , вкл функцию строба и сигнала переноса .