Jak zaprojektować 5-bitowy licznik synchroniczny zliczający w dół liczby nieparzyste?

Witam.
Mam następujący problem nauczyciel na lekcji ETC(Elementy Techniki Cyfrowej) zadał każdemu z klasy zaprojektować licznik synchroniczny.
W moim przypadku jest to:
Licznik syncroniczny 5 bitowy zliczający w dół kolejne liczby nieparzyste, dodatkowo liczni powinien uwzględniać stan zero i
liczbę 6(mój numer z dziennika).
Jeżeli ktoś potrafiłby zbudować chociarz sam schemat logiczny takiego licznika to byłbym bardzo wdzięczny. Projek powinien składać się z 7 punktów, dla mnie najtrudniejsze jest narysowanie schematu.
Jeżeli ktoś chciałby wiedzieć jakie to mają być punkty to oto one:
1. Zaprojektować licznik(ten co podałem powyżej)
2.Określić liczbę stanów projektowanego układu
3.Określamy minimalną liczbę potrzebnych przerzutników. I kodujemy stany licznika stanami tych przerzutników.
4. Określamy wszystki tabele wzbudzeń dla zastosowanych przerzutników.
5. Minimalizujemy funkcję wzbudzeń przerzutnika.
6.Narysować schemat logiczny licznika
7.Narysować przebiegi czasowe w charakterystycznych punktach układu.

Najlepiej jeżeli schemat byłby zrobiony w tym programie

Wiem że możecie pomyśleć że jestem leńiem bo wystawiam takiego posta, ale u mnie w klasie czają to może ze 2 osoby. A ETC mam dopiero pierwszy rok i w dodatku 2 godz. w tygodniu. Dla zainteresowanych mogę podać przykładowy projekt licznika sychronicznego.

31, 29, 27, 25, 23, 21, 19, 17, 15, 13, 11, 9, 7, 6, 5, 3, 1, 0

2. Ponieważ stanów jest 18 to musisz mieć 5 przerzutników (max 32 stany)



Jak widać z powyższego musisz zrealizować:

- funkcję dla najniższego bitu dającą 0 dla stanów 7 i 1 (bo następne stany 6 i 0 mają bit najniższy =0) i jedynkę w pozostałych przypadkach

dla przerzutnika typu D

D0:=!Q4*!Q3*(!Q0+Q2*!Q1+!Q2*Q1) daje 0 dla 7 i 1.

! - negacja

- i cztery funkcje wzbudzające dla przerzutników pozostałych bitów
dla danego stanu licznika układ kombinacyjny daje następny niższy stan.

W tworzeniu funkcji trzeba też uwzględnić stany błędne, by licznik nie poszedł w maliny

A najprostszym rozwiązaniem problemu w 5 minut jest użycie układu mikroprogramowalnego złożonego z pamięci 32 słowa 8 bitowe adresowanej stanem pięciu przerzutników wyjściowych, taktowanych wspólnym sygnałem zegarowym. Układ pamięciowy i przerzutniki są dostępne w programie Digital Works !

Wyjście pamięci podajesz na wejścia przerzutników ( w zadaniu nie podano ograniczeń na użyte elementy) i w sumie masz jedną pamięć i jeden układ np. 74HCT174 (6 przerzutników typu D).
W programie DW dajesz 5 oddzielnych przerzutników D taktowanych wspólnym sygnałem zegarowym.


Pod poszczególne adresy wpisujesz:

aktualny stan -> następny stan
ADR DANE
00 -> 31
01 -> 00
02 -> 01
03 -> 01
04 -> 03
05 -> 03
06 -> 05
07 -> 06
08 -> 07
09 -> 07
10 -> 09
11 -> 09
12 -> 11
13 -> 11
14 -> 13
15 -> 13
16 -> 15
17 -> 15
18 -> 17
19 -> 17
20 -> 19
21 -> 19
22 -> 21
23 -> 21
24 -> 23
25 -> 23
26 -> 25
27 -> 25
28 -> 27
29 -> 27
30 -> 29
31 -> 29

I tyle

Budowa na oddzielnych bramkach będzie bardzo rozbudowana i przy realizacji fizycznej (a z takimi mamy do czynienia na codzień) drogie (koszt powierzchni płytki) i prądożerne (bo dużo układów).

Układ z pamięcią ma następujące zalety:

- jest prosty w projektowaniu w stosunku do układu na oddzielnych bramkach

- jest elastyczny, zmiana sposobu liczenia (inne stany) nie wymaga projektowania od początku (rozpisanie funkcji, minimalizacja, projektowanie i wykonanie płytki) - WYSTARCZY PRZEPROGRAMOWAĆ PAMIĘĆ UMIESZCZONĄ NP W PODSTAWCE.

- czas projektowania jest dużo krótszy niż w przypadku układu "na piechotę" a i pomylić się trudniej.

- jeżeli mamy pamięć o większej pojemności (64,128, 256*8) to możemy łatwo dodać nowe funkcje do licznika (liczenie w przód, inna sekwencja wybierana stanem na wejściu pamięci).

Dzięki za odpowiedź.
Sory że nienapisałem ale chodziło mi o układ zbudowany z bramek i przerzutników.
Mam jeszcze pytanie otóż z jakich przerzutników najlepiej zaprojektować ten układ? bo ja zaczełem projektować z przerzutników JK.

Trzeba by porównać, w przypadku przerzutników D masz po jednej funkcji wzbudzeń na przerzutnik, dla JK są po dwie ale mogą być prostsze.

Mam jeszcze taką prośbę jeżeli ktoś się orientuje niech mi pomoże zminimalizować funkcję wzbudzeń przerzutnika przedstawionego poniżej. A przy okazji niech sprawdzi czy dobrze zaczełem projektować.

[/img]

Taka uwaga praktyczno-upraszczająca (zwykle) funkcje.
Rozpatrywać należy wszystkie stany także te niepoprawne, bo licznik powinien być samokorygujący się (czasami od tego może zależeć bezpieczeństwo użytkownika urządzenia) . Jeżeli z jakiegoś powodu (np. zakłócenie lub polecenie prowadzącego) ustawi się stan niepoprawny na przerzutnikach to licznik powinien sam wrócić do właściwego toku liczenia, tzn. powinno być tak:

Q Q+1
31 29
30 29 <- stan niepoprawny
29 27
28 27 <- stan niepoprawny
27 25
26 25 <- stan niepoprawny

itd.




Dla przerzutników D, funkcje wzbudzeń dla poszczególnych przerzutników mają postacie:

$$D0:=Q4+Q3+\bar{Q0}+Q2*\bar{Q1}+\bar{Q2}*Q1$$

$$D1:=\bar{Q1}*(Q4+Q3+\bar{Q0})+\bar{Q4}*\bar{Q3}*Q2*Q0$$

$$D2:=Q2*Q1+\bar{Q2}*\bar{Q1}*(Q4+Q3+\bar{Q0})$$

$$D3:=Q3*(Q2+Q1)+\bar{Q3}*\bar{Q2}*\bar{Q1}*(Q4+\bar{Q0})$$

$$D4:=Q4*(Q3+Q2+Q1)+\bar{Q4}*\bar{Q3}*\bar{Q2}*\bar{Q1}*\bar{Q0}$$

Na schemacie w DW należy połączyć linie oznaczone tymi samymi etykietami (niestety ta wersja DW nie ma etykiet uczytelniających
schemat i trzeba ciągnąć każdy przewód osobno.

i co ?

Chciałem aby ktoś zminimalizował mi funkcje z podanych wyżej tabel Karnagua dla przerzutników typu JK. Ale wielkie dzięki za z zaprojektowanie układu z przerzutników typu D niewiem tylko czy taki układ można zbudować w DW.(chciałbym sprawdzić czy działa)

Można, tylko trzeba pamiętać, że bramki tam mają max. 4 wejścia i kombinacje więcej niż 4 wejściowe trzeba dekomponować na mniejsze.
W Digital Works nie ma (w każdym razie nie zauważyłem tego) możliwości wstawiania połączeń schematowych (etykiet) i każde połączenie trzeba łączyć bezpośednio.

Przy przerysowywaniu do DW należy połączyć ze sobą wyjścia i wejścia o tych samych etykietach (wyjścia przerzutników na wejścia bramek).

A zna może ktoś inny program do tworzenia takich układów oprucz Digital Worksa i Electronics Workbencha ?, w którym można było by "przerysować" układ podany powyżej.

schemat rysowałem w Circuit Makerze 2000