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C でフリップフロップをプログラミングしてみることにしました。D フリップフロップと JK フリップフロップの両方を試しました (プリセット セクションとクリア セクションはまだありません)。

それらをカスケードすることで、単純な 4 ビット リップル カウンターを生成できるかどうかをテストしています。コードを記述して実行すると、次のような非常に奇妙な結果が得られるようです。

クリック: 01010101010101010101

OuA: 01100110011001100110

OuB: 01000100010001000100

OuC: 01111000011110000111

OUD: 01010000010100000101

ここで、Clk は入力クロック、OuA は出力 A、OuB、出力 B などです。ご覧のとおり、OuA と OuC はオンとオフの比率である程度許容できるように見えますが、B と D は本当に奇妙に見えます。

私のコードは次のとおりです。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void DFF(int Clk, int D, int *Q, int *NQ)
{
    if(Clk)
    {
        *Q = D;
        *NQ = !*Q;
    }
}

void JKF(int Clk, int J, int K, int *Q, int *NQ)
{
    if(Clk&J&(!K))
    {
        *Q = 1;
        *NQ = 0;
    }
    if(Clk&K&(!J))
    {
        *Q = 0;
        *NQ = 1;
    }
    if(Clk&J&K)
    {
        *Q = *NQ;
        *NQ = !*Q;
    }
}

int main()
{
    FILE *fptr;
    const int Len = 20;
    int Clk = 1, ClkA[Len];
    int n, OA[Len], OB[Len], OC[Len], OD[Len];
    int Q = 0, NQ = 1;
    int Q2 = 0, NQ2 = 1;
    int Q3 = 0, NQ3 = 1;
    int Q4 = 0, NQ4 = 1;

    for(n=0; n<Len; n++)
    {
        Clk^=1;

        JKF(Clk, 1, 1, &Q, &NQ);
        JKF(Q, 1, 1, &Q2, &NQ2);
        JKF(Q2, 1, 1, &Q3, &NQ3);
        JKF(Q3, 1, 1, &Q4, &NQ4);

        ClkA[n] = Clk;
        OA[n] = Q;
        OB[n] = Q2;
        OC[n] = Q3;
        OD[n] = Q4;
    }

    fptr = fopen("c:/ff.txt", "w");

    fprintf(fptr, "Clk: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", ClkA[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuA: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OA[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuB: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OB[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuC: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OC[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuD: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OD[n]);

    fclose(fptr);

    return 0;
}

明確さについてお詫び申し上げます。おそらく特に効率的ではないことは承知していますが、出力で何が起こっているのかを明確にしていただけますか?

乾杯！

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2 に答える 2

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ちょっと改良版……。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct _JKFF
{
    int clk;
    int q;
    int nq;
}JKFF;


void JKFFn(int Clk, int J, int K, _JKFF * jkff)
{
    if ((Clk != jkff->clk) && !Clk)
    {   //Triggering FF on the falling edge
        if(J& (!K))
        {
            jkff->q = 1;
        }
        if(K &(!J))
        {
            jkff->q = 0;
        }
        if(J & K)
        {
            jkff->q = !jkff->q;
        }
        jkff->nq = !jkff->q;
    }
    jkff->clk = Clk;
}


int main()
{
    FILE *fptr;
    const int Len = 80;
    int Clk = 1, ClkA[Len];
    int n, OA[Len], OB[Len], OC[Len], OD[Len];

    _JKFF jkff[4];
    memset(jkff, 0, sizeof(jkff));

    for(n=0; n<Len; n++)
    {
        Clk^=1;

        JKFFn(Clk, 1, 1, &jkff[0]);
        JKFFn(jkff[0].q, 1, 1, &jkff[1]);
        JKFFn(jkff[1].q, 1, 1, &jkff[2]);
        JKFFn(jkff[2].q, 1, 1, &jkff[3]);

        ClkA[n] = Clk;
        OA[n] = jkff[0].q;
        OB[n] = jkff[1].q;
        OC[n] = jkff[2].q;
        OD[n] = jkff[3].q;
    }

    fptr = fopen("ff.txt", "w");

    fprintf(fptr, "Clk: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", ClkA[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuA: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OA[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuB: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OB[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuC: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OC[n]);
    fprintf(fptr, "\nOuD: ");
    for(n = 0; n<Len; n++) fprintf(fptr, "%d", OD[n]);

    fclose(fptr);

    return 0;
}
于 2013-12-26T05:49:19.797 に答える
0

関数 JKF の実装によれば、エッジ トリガーではなくレベル トリガーです。

クリック: 010

おうあ：011

OuB: 010

3 番目のクロック遷移では、OuA はまだ「1」です。したがって、JKF(Q, 1, 1, &Q2, &NQ2); OuB をロジック 0 に切り替えます。

JKF 関数の実装では、クロックの現在のレベルではなく、クロックの遷移を考慮する必要があります。

簡単な解決策として、for ループを次のように変更して、クロック遷移を考慮に入れることができます。

for(n=0; n<Len; n++)
{
    Clk^=1;

    JKF(Clk, 1, 1, &Q, &NQ);
    if (n > 0)
    {
        if (OA[n -1] != Q)
        {
            JKF(Q, 1, 1, &Q2, &NQ2);
        }

        if (OB[n -1] != Q2)
        {
            JKF(Q2, 1, 1, &Q3, &NQ3);
        }

        if (OC[n -1] != Q3)
        {
            JKF(Q3, 1, 1, &Q4, &NQ4);
        }
    }
    else
    {
        JKF(Q, 1, 1, &Q2, &NQ2);
        JKF(Q2, 1, 1, &Q3, &NQ3);
        JKF(Q3, 1, 1, &Q4, &NQ4);
    }


    ClkA[n] = Clk;
    OA[n] = Q;
    OB[n] = Q2;
    OC[n] = Q3;
    OD[n] = Q4;
}
于 2013-12-26T05:03:33.583 に答える