В соответствии с вариантом временная диаграмма напряжения на выходе ЦАП будет иметь следующий вид (рис.2):
2.2.Синтез преобразователя кода.
Согласно схеме, показанной на рис.1, восьмиразрядные кодовые комбинации Y(i) формируются преобразователем кода из четырехразрядных кодовых комбинаций Q4Q3Q2Q1, получаемых на выходе счетчика. Таблица 1 связывает сигналы на входе преобразователя кода Q4Q3Q2Q1 с выходными сигналами Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1 и является таблицей истинности КЦУ с четырьмя входами и восемью выходами.
В процессе синтеза преобразователя кода произведем:
1) минимизацию логических функций Y1=f(Q4,Q3,Q2,Q1), Y2=f(Q4,Q3,Q2,Q1), ... , Y8=f(Q4,Q3,Q2,Q1) методом карт Карно, используя покрытие единиц или нулей карты. При этом учтём, что эти функции являются не полностью определенными.
2) преобразуем минимизированные логические выражения в базис ИЛИ-НЕ.
3) построим функциональную схемы преобразователя кодов, выбрав для реализации логических функции такие варианты, которые требуют минимального числа корпусов интегральных микросхем (ИМС) ТТЛ серий К155.
Выполним необходимые расчеты
По полученным выражениям составим структурную схему преобразователя кода (Рис.3):
2.3. Синтез счётчика импульсов.
В качестве счётчика импульсов используем интегральную микросхему К555ИЕ7. Обозначение и функциональная схема синтезируемого счетчика показана на рис.4
Это четырехразрядный асинхронный реверсивный счётчик с возможностью предустановки. Модуль счета счетчика 16, т.е. при работе в режиме счета он последовательно переходит из одного состояния в другое начиная с состояния 010 =00002 и заканчивая состоянием 1510 == 11112.
Выводы счетчика имеют следующее назначение:
Входы "D1", "D2", "D4" и "D8" предназначены для предварительной установки состояния счетчика. На эти выводы подается четырехразрядная кодовая комбинация, которую можно загрузить в счетчик.
Вход "L" – вход разрешения предустановки. При подаче логического "0" установленная на входах предустановки комбинация записывается в триггеры счетчика и появляется на выходах.
Входы "+1" и "-1" - суммирующий и вычитающий входы счетчика соответственно. Срабатывание счетчика происходит при положительном перепаде напряжения на одном из входов. При этом на неиспользуемый вход должен подаваться уровень логической "1".
Вход "R" - асинхронный вход сброса всех триггеров счетчика в состояние 0. Сброс осуществляется подачей логической "I".
Выходы "1", "2", "4", "8" - прямые выходы разрядов счетчика.
На выходах "≥15" и "≤0" – формируются сигналы логического "0" при достижении максимального и минимального состояний счетчика соответственно.
Напряжение питания счетчика +5 В, потребляемый ток 34 мА.
Максимальная тактовая частота 25 МГц, время установки кода счетчика около 40 нс.
Исходные данные для синтеза счетчика берем из таблицы 1. Для нашего варианта счетчик должен работать в режиме вычитания, иметь 11 состояний, начальное состояние счетчика М(0)=9, конечное состояние счетчика М(10)=15. Принцип синтеза счетчиков с произвольным модулем счета заключаются в исключении из работы "лишних" состояний. Для нашего варианта требуется исключить из работы 5 "лишних" состояний, что можно осуществить с помощью принудительной установки счетчика в начальное состояние М(0)=9 вместо состояния М(10+1)=14. Такую принудительную установку можно выполнить, если на входы предустановки подать код начального состояния счетчика, а в момент перехода счетчика в состояние М(10+1) сформировать сигнал разрешения предустановки. Сигнал разрешения предустановки формируется схемой предустановки, которая по сути является дешифратором числа 14.
Для синтеза схемы предустановки составим таблицу истинности ее работы, исходя из следующих предположений: логический 0, необходимый для разрешения предустановки, должен появляться на ее выходе только в момент времени, когда счетчик находится в состоянии М(10+1)=14. Это значит, что для любых других состояний счетчика на выходе схемы предустановки должна формироваться логическая 1. Таким образом, таблица истинности будет иметь вид таблицы 2.
1 
00 
00 
Q4 Q3 \ Q2 Q1