Signaalinkäsittelytekniikan laboratorio
Digitaalitekniikan perusteet

Luennot
Sivukartta
Sanasto
Laskuharjoitukset

JK-kiikkujen käyttö sykronisten sekvenssipiirien suunnittelussa

D-kiikussa D-ottoon tuleva signaali määrää suoraan seuraavan tilan (ks. D-kiikun tilataulu aiempaa "kiikku yhteenveto"-kohdasta). Näin ollen tilataulukon sarake 'Uusi tila' riittää sellaisenaan määrittelemään tilakiikkujen D-ottojen lausekkeet. JK-kiikkuja käytettäessä tilanne on mutkikkaampi. Jokaisen JK-kiikun J- ja K- otoille on muodostettava oma lauseke (eli nyt kussakin kiikussa on kaksi eri ottoa, joiden kombinaatio vaikuttaa uuteen tilaan). Tehtävän helpottamiseksi kannattaa laatia JK-kiikun tilataulusta toinen versio eli muutostaulu. Tämä kuvaa sen, miten missäkin halutussa tilanmuutoksessa ottojen arvot on valittava, jotta haluttu muutos saadaan aikaan. JK -kiikun muutostaulu esitetään alla. (Vertailun vuoksi oikealla D-kiikun muutostaulu.)
Muutostaulua siis luetaan seuraavasti: Tiedetään nykytila Q(t) ja uusi tila Q(t+1). Millä J:n ja K:n arvoilla saadaan muutos tästä tiedetystä nykytilasta uuteen tilaan aikaiseksi??

Muutostaulusta nähdään suoraan, mitkä arvot J- ja K- otoille on annettava mitäkin tilanmuutosta haluttaessa. Muutostaulu havainnollistaa myös sen, miksi usein JK-kiikkutoteutus johtaa yksinkertaisempaan lopputulokseen kuin D-kiikkutoteutus: Kutakin tilanmuutosta varten on vain joko J- tai K- oton saatava tietty arvo. Toinen otto voi saada kumman arvon tahansa. Tämä näkyy muutostaulussa X:nä.

Seuraavaksi toteutetaan monimutkaisen valomainoksen Mealyn kone -versio JK -kiikkutoteutuksena. JK-kiikku - toteutus ei vaikuta mitenkään määrittelyyn, lohkokaavioon tai tilataulukkoon. Se tulee esille ainoastaan, kun määritellään kiikkujen ottojen lausekkeet ja kun piirretään piirikaavio.

Perustilataulukko on sama kuin aikaisemmin esitellyssä Mealy -toteutuksessa. JK -toteutuksessa tarvitaan lisäksi sarakkeet kiikkujen J- ja K- otoille. Alla esitetty sarakkeiden johtaminen muutostaulun avulla:

Tarkastellaan vaikkapa tilataulukon ylintä riviä. Siinä tila muuttuu 00:sta 01:ksi. Q1 ei muutu, vaan pysyy nollana. Tämä saadaan aikaan muutostaulun mukaisesti asettamalla J1=0 ja K1=X.
Q0 muuttuu nollasta ykköseksi. Tämä taas edellyttää muutostaulun mukaan, että J=1 ja K=X.

Tarkastellaan vielä harjoituksen vuoksi tilataulukon toinen rivi, jossa tapahtuu tilanmuutos tilasta 01 tilaan 10.
Ensin Q1 muuttuu 0 --> 1. Tämä muutos saadaan JK-kiikulla tehtyä kun J=1 ja K=X
Lisäksi Q0 muuttuu 1 --> 0. Tämä muutos puolestaan saadaan tehtyä kun J=X ja K=0
Tilataulukko käytetään joka rivin osalta vastaavasti.

Luento 10

Lisätietoja:


Tämän sivun sisällöstä vastaa aura@wooster.hut.fi
URL: http://signal.hut.fi/digis/luento10/jk.html
Sivua on viimeksi päivitetty 18.08.2003.