Flipflops und Zählerentwurf - Technische Informatik

Praktikum GTI Versuch 3: Flip-flops und Zählerentwurf
• Bei einem synchronenen Zähler werden alle Flipflops durch einen gemeinsamen Takt
gesteuert.
• Bei einem asynchronen Zähler werden die Flipflops nicht durch einen gemeinsamen Takt
gesteuert, sondern werden z.B. von den Ausgängen anderer Flipflops getaktet.
• Der 5-3-2-1 Code ist ein 4-Bit Binärcode, wobei die jeweiligen Bit-Stellen genau dem
Dezimalwert entsprechen, wie er im Namen vorgegeben ist. Beispiel: Dezimal 7
4-Bit Dual Code : 0111 = 0·2 3 + 1·2 2 + 1·2 1 + 1·2 0 = 7
4-Bit 5-3-2-1 Code : 1010 = 1·5 + 0·3 + 1·2 + 0·1 = 7
3.2 Entwurf des Schaltwerks für einen (5-3-2-1 Code) Zähler
Es soll nun der Zähler mit Hilfe von vier JK-FFs realisiert werden. Dazu ist die
Codierungstabelle des Zählers wie folgt gegeben:
Dezimalzahl
(Zählerzustand)
Stellenwert/FF-Ausgänge
5 3 2 1
Q4 Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 1 0 0
4 0 1 0 1
5 1 0 0 0
6 1 0 0 1
7 1 0 1 0
8 1 1 0 0
9 1 1 0 1
Tabelle 3.1.1
Es stellt sich nun die Frage, wie die einzelnen FFs miteinander verbunden werden müssen, um
die Funktionalität des Zählers so zu realisieren, dass sie der Wahrheitstabelle (Tabelle 3.1.1)
entspricht. Dazu betrachten wir zunächst die Ausgangsgleichung Q
n+
1 eines FFs:
Q
n+
1
(
n
, Q
n
, Q
n
, Q
n
a = f Qa
b c d
)
Für die charakteristische Gleichung des JK-FFs gilt :
a
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