Распределители

Распределитель или коммутатор - это устройство с одним входом и многими выходами, на вход подаются тактовые импульсы переключения, выходной сигнал логической единицы последовательно появляется на одном выходе, начиная с первого и заканчивая последним.

Однотактный распределитель на четырёх D-триггерах. Схема такого распределителя приведена на рис.5.1, а (число триггеров может быть любым).

Выход Q предыдущего триггера соединён с входом D следующего триггера. Выход последнего триггера может быть соединён с входом первого минуя элемент ИЛИ - НЕ (пунктир на рисунке). Распределитель будет работать и в этом случае. Однако если по каким-либо причинам одновременно начнут переключаться два триггера или более (случай, возможный при большом числе триггеров), т.е. начнут циркулировать две единицы или больше, то такую ошибку исправить без остановки распределителя невозможно. Для предотвращения подобных ошибок предусмотрена защита в виде элемента ИЛИ - НЕ, на который подаются выходы всех триггеров. Когда переключится последний триггер, на входы этого элемента со всех выходов триггеров будут поданы нули, что обеспечит поступление на вход D первого триггера единицы и подготовку его. Если вместе с переключением последнего триггера будет переключаться ещё какой-нибудь, например второй, триггер, то на вход элемента ИЛИ - НЕ будет подана комбинация 0100 вместо 0000, что не обеспечит снятия с его выхода единицы. Когда распределитель переключится до конца, т.е. последует комбинация 0100, 0010, 0001 и, наконец, 0000 (Q4=0), первый триггер будет подготовлен и распределитель начнёт правильно работать.

На рис.5.1, б представлена временная диаграмма распределителя, иллюстрирующая изложенное. Для построения распределителя использованы D-триггеры, переключающиеся по заднему фронту синхронизирующего импульса C, т.е. при переходе единицы в нуль (1/0). Как следует из рис. 5.1, б, длительность импульсов, снимаемых с выходов распределителя, равна периоду тактовых импульсов Т. В случае необходимости её можно сделать равной длительности тактового импульса τ (заштрихованная часть импульса).

Распределитель на восемь каналов, составленный из двух регистров сдвига и трёх логических элементов (рис. 5.2). Каждая из схем ИР1 представляет собой четырёхразрядный регистр сдвига.

Тактовые импульсы поступают на входы C. Переключение начинается со схемы ИР11, на вход V1 которой записывается сигнал 1, а на выходах 1, 2, 3 и 4 поочерёдно возникает сигнал 1, передаваемый далее в другие функциональные блоки. Единица с выхода 4 одновременно поступает на вход V1 схемы ИР12, которая начинает переключаться и на её выходах 5 - 8 также поочерёдно появляется сигнал 1. Таким образом, в течение цикла с выходов распределителя будут поочерёдно сняты восемь импульсов.

Для правильной работы распределителя необходимо:

. в начале каждого цикла записывать на вход V1 схему ИР11 сигнал 1, т.е. подготавливать распределитель к работе;

. прекращать работу распределителя в случае, если из-за помех на его выходах будет возникать в данный момент времени не один сигнал 1, а два или более.

Рис.5.1. Распределитель на D-триггерах:

а - функциональная схема; б - временная диаграмма.

Рис.5.2. Функциональная схема распределителя на регистрах сдвига

Для этой цели можно использовать метод, изложенный ранее (см. рис. 5.1) и реализованный с применением других логических элементов. Для этого взяты два элемента, каждый из которых представляет собой логический элемент 2 - 2 - 2 - 3И - 4ИЛИ - НЕ. Этот элемент содержит четыре схемы И: три - на два входа и одну - на три входа. С каждой из этих схем могут быть сняты единицы или нули, которые являются входами схемы ИЛИ. Элемент НЕ инвертирует приходящие сигналы. В каждом элементе входы И объединены, что преобразовало его в элемент 4ИЛИ - НЕ.

На вход V1 элемента ИР11 сигнал 1 поступит только тогда, когда на всех выходах элементов ИР11 и ИР12 будут нули. Из этого состояния начинаются процессы в следующем цикле работы распределителя.

Распределитель на шестнадцать каналов, составленный из счётчика и дешифратора.

Перейти на страницу: 1 2

Похожые стьтьи по экономике

Генератор LC типа
Генератор сигналов - это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т.д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические х ...

Разработка устройства формирования управляющих сигналов
Курсовая работа состоит в разработке устройства формирования управляющих сигналов с «жесткой» логикой работы. В процессе выполнения курсовой работы необходимо рассмотреть особенности ...

Синтез цифрового автомата с жесткой логикой
Окружающая нас информация постоянно претерпевает преобразования. Однако не все окружающие нас преобразователи информации выполняет только функциональное отображение информации вход-выход. Результат пр ...

Разделы

© 2018 - www.frontinformatics.ru