090 091

przerzuoników synchronicznych U-S 1 wyzwalanych zboczem oraz łatwość projektowania, znacznie zwiększyło atrakcyjność układów synchronicznych kosztem asynchronicznych w typowych pracach konstrukcyjnych. Metody konstrukcji układów asynchronicznych mają głównie znaczenie jako metody „pierwotne" umożliwiające konstrukcje przerzutników synchronicznych, na bazie których rozwinęły się „wtórne" metody konstrukcji układów synchronicznych.

Wyczerpująco a zarazem dostępnie omówiono syntezę układów asynchronicznych w podręcznikach [16,17,28].

A '    ’    ■

3>1. Tworzenie grafu układu asynchronicznego

Przy tworzeniu grafu układu asynchronicznego należy sobie zdawać sprawę, że układ ten nie jest synchronizowany impulsami zegarowymi i w związku z tym podanie określonego sygnału wejściowego spowoduje, że w czasie jego trwania układ będzie, z szybkością wynikającą z Jego wewnętrznych czasów propagacji, tak długo zmieniał stan zgodnie z grafem, dopóki nie natrafi na stan podtrzymywany przez ten sygnał wejściowy. W zastosowaniach praktycznych najczęściej znaczenie mają tylko te stany, w których układ pozostaje do czasu zmiany sygnału wejściowego. Przejście przez kilka stanów przed zatrzymaniem się w danym stanie jest dopuszczalne, o ile nie przeszkadzają nam stany przejściowe sygnału wyjściowego, ale wydłuża czas reakcji układu oraz może utrudnić kodowanie zapewniające poprawną pracę układu.

Jeżeli przy konstrukcji grafu układu asynchronicznego chcemy, aby każdy nowy sygnał wejściowy powodował tylko jedną zmianę stanu, to każde przejście pod wpływem danego sygnału wejściowego powinno prowadzić do stanu podtrzymywanego przez ten sygnał.

Stan podtrzymywany przez dany sygnał wejściowy nazywamy stanem stabilnym przy danym sygnale wejściowym, czyli stan £ jest stabilny przy wejściu x, jeżeli

cS (q, 2) = q

gdzie <3 jest funkcją przejścia z równać (1.1) lub (1.2).

Prz-ykład 3.11

Ha rys. 3.31 przedstawiono graf oraz tablicę przejść układu sekwencyjnego. Omówimy działanie tego układu zakładając, że został on zrealizowany Jako asynchroniczny.

Z rysunku widać, że stany A, B, C są stabilnymi przy odpowiednich sygnałach wejściowych, natomiast stan D nie jest stanem stabilnym przy żad-' nym sygnale wejściowym, tzn., że układ nigdy nie pozostaje w nim dłużej niż przez czas związany z przejściem do następnego stanu. Widać ponadto, że sygnał 10 powoduje cykliczne przebieganie wszystkich stanów, Pod wpływem sygnału wejściowego 01 układ przechodzi ze stanu B w niestabilny przy tym sygnale stan C, aby ostatecznie zatrzymać się w stanie A.    #

\	to	01	«	«
A	%	W,	a	0
1	k	t	i	k
t	i	k	i	l
>	i	t	i	c

Rys. 3.31. Graf i tablica przejść układu asynchronicznego z przykładu 3-11 • Stany stabilne przy danych wejściach zostały zakreskowane

Jednoczesna zmiana więcej niż jednej składowej sygnału wejściowego jest mało prawdopodobna, bowiem jeżeli nawet wystąpi, to różne opóźnienia na drodze poszczególnych sygnałów wewnątrz układu mogą spowodować ich nie-jednoczesne oddziaływanie. Zwykle z tego powodu, przy formułowaniu opisu słownego układu asynchronicznego żąda się tylko, aby przy jednoczesnej zmianie kilku składowych sygnału wejściowego układ przeszedł do jednego ze stanów, do którego by doszedł, gdyby zmiana ta była rozdzielona na kolejne zmiany tylko pojedynczych składowych.

Z rys. 3*31 widać, że np. gdy układ znajduje się w stanie A przy sygnale 00 i sygnał zmieni się na 11, to układ przejdzie ostatecznie do stanu B niezależnie czy nastąpiła jednoczesna zmiana 00 na 11, czy też nastąpiła sekwencja 00,10,11 lub 00, 01, 11.

Zwykle przy konstrukcji grafu układu asynchronicznego zakłada się początkowo przejście nieokreślone pod wpływem jednoczesnej zmiany więcej niż jednej składowej sygnału wejściowego a następnie, po minimalizacji grafu, sprawdzamy, czy nieokreślone przejścia, które zmieniły się na określone, spełniają wyżej wymieniony warunek dojścia do tego samego stanu Co przy rozdzieleniu zmiany sygnału wejściowego na kolejne składowe.

Reasumując, przy konstrukcji grafu układu asynchronicznego postępujemy jak przy konstrukcji grafu układu synchronicznego uwzględniając zjawiska zasygnalizowane powyższymi uwagami.

Obecnie przedstawimy kilka przykładów tworzenia grafów układów asynchronicznych.

Przykład 3.12

Skonstruować graf układu asynchronicznego o jednym wyjściu, na którym sygnał zmienia się na przeciwny po każdym sygnale „1" na wejściu (dwójka licząca).

Na rys. 3.52 przedstawiono zadany wykres czasowy działania układu oraz wynikający z niego graf i tablicę przejść/wyjść. Kolejnym różnym parom wejścia-wyjście przypisano różne stany. #