Проектування цифрових пристроїв

    Таблиця 2.2 - Таблиця істинності функцій вихідних керуючих сигналів

    Таблиця 2.2 - Таблиця істинності функцій вихідних керуючих сигналів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За допомогою  таблиці істинності згідно таблиці 2.2 та діаграм Вейча, що показані на рисунках 2.8 і 2.11 запишемо функції сегментів в мінімальній діз'юнктивній нормальній формі (МДНФ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.8 - Діаграми Вейча для функцій вихідних керуючих сигналів

y1,y2,y3,y4

 

 

 

Згідно рисунка 2.8 отримуємо МДНФ функції вихідного керуючого сигналу y1,y2,y3,y4:

 

МДНФy1y2y3y4 =                                                                                    _(2.3)

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.9 - Діаграми Вейча для функцій вихідних керуючих сигналів y5

 

Згідно рисунка 2.9 отримуємо МДНФ функції вихідного керуючого сигналу y5:

 

МДНФy5 =                                                                                            _(2.4)                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.10 - Діаграми Вейча для функцій вихідних керуючих сигналів y6

 

Згідно рисунка 2.10 отримуємо МДНФ функції вихідного керуючого сигналу y6:

 

МДНФy6 =                                                                                               _(2.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.11 - Діаграми Вейча для функцій вихідних керуючих сигналів y7,y8

 

Згідно рисунка 2.11 отримуємо МДНФ функції вихідного керуючого сигналу y7, y 8:

 

МДНФy7,y8 =                                                                                     _(2.6)

 

2.10 Запис та мінімізація  ПФ збудження тригерів керуючого  автомату

 

Для побудови комбінаційних схем, що будуть реалізовувати функції збудження тригерів керуючого автомату, потрібно записати ці функції у вигляді їх таблиці істинності та за допомогою діаграм Вейча знайти МДНФ кожної з них. Далі потрібно представити ці МДНФ в потрібному елементному базисі згідно завдання.

 

Таблиця істинності функцій збудження тригерів показана в таблиці 2.3.

 

Таблиця 2.3 Таблиця істинності функцій збудження  тригерів автомата

 

 

№	Q3	Q2	Q1	X2	X1	J3	K3	J2	K2	J1	K1
0	0	0	0	0	0	0	*	0	*	1	*
1	0	0	0	0	1	0	*	0	*	1	*
2	0	0	0	1	0	0	*	0	*	1	*
3	0	0	0	1	1	0	*	0	*	1	*
4	0	0	1	0	0	1	*	1	*	*	1
5	0	0	1	0	1	1	*	1	*	*	0
6	0	0	1	1	0	1	*	1	*	*	1
7	0	0	1	1	1	1	*	1	*	*	0
8	0	1	0	0	0	1	*	*	0	0	*
9	0	1	0	0	1	1	*	*	0	1	*
10	0	1	0	1	0	1	*	*	1	0	*
11	0	1	0	1	1	1	*	*	1	0	*
12	0	1	1	0	0	1	*	*	0	*	0
13	0	1	1	0	1	0	*	*	0	*	0
14	0	1	1	1	0	1	*	*	0	*	0
15	0	1	1	1	1	0	*	*	0	*	0
16	1	0	0	0	0	*	1	*	*	*	*
17	1	0	0	0	1	*	1	*	*	*	*
18	1	0	0	1	0	*	1	*	*	*	*
19	1	0	0	1	1	*	0	*	*	*	*
20	1	0	1	0	0	*	0	*	*	*	*
21	1	0	1	0	1	*	0	*	*	*	*
22	1	0	1	1	0	*	0	*	*	*	*
23	1	0	1	1	1	*	0	*	*	*	*
24	1	1	0	0	0	*	1	*	0	0	*
25	1	1	0	0	1	*	1	*	0	0	*
26	1	1	0	1	0	*	1	*	0	0	*
27	1	1	0	1	1	*	1	*	0	0	*
28	1	1	1	0	0	*	0	*	*	*	*
29	1	1	1	0	1	*	0	*	*	*	*
30	1	1	1	1	0	*	0	*	*	*	*
31	1	1	1	1	1	*	0	*	*	*	*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За допомогою  таблиці істинності згідно таблиці 2.3 та діаграм Вейча, що показані на рисунках  2.12 – 2.17 запишемо функції  збудження тригерів в мінімальній  диз’юнктивній нормальній формі (МДНФ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.12 – Діаграма Вейча для функції  входу J

тригера

 

Згідо рисунка 2.12 отримуємо МДНФ Функції входу J тригера:

 

МДНФJ3 =                                                                                            (2.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.13 – Діаграма Вейча для функції входу K

тригера

 

Згідо рисунка 2.13 отримуємо МДНФ Функції входу  K тригера:

 

МДНФ K3 = 1                                                                                               (2.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.14 – Діаграма Вейча для функції входу J

тригера

 

 

Згідо рисунка 2.14 отримуємо МДНФ Функції входу J тригера:

 

МДНФ J2 =                                                                                           (2.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.15 – Діаграма Вейча для функції входу K

тригера

 

Згідо рисунка 2.15 отримуємо МДНФ Функції входу K тригера:

 

МДНФ K2 =                                                                                    (2.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.16 – Діаграма Вейча для функції входу J

тригера

 

Згідо рисунка 2.16 отримуємо МДНФ Функції входу J тригера:

 

МДНФ J1 =                                                                     (2.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.17 – Діаграма Вейча для функції входу K

тригера

 

Згідо рисунка 2.16 отримуємо МДНФ Функції входу K тригера:

МДНФ K1 =                                                                                    (2.12)

 

 

2.11 Побудова функціональної схеми керуючого автомату

 

В попередніх підрозділах ми отримали всі необхідні дані для побудови функціональної схеми керуючого автомата: вибрали тригери, знайшли мінімальні форми функцій вихідних керуючих сигналів та функцій збудження тригерів. На основі цихданих тепер можемо побудувати функціональну схему автомату.

Функціональна схема керуючого  автомату, що керує обчислювальним пристроєм для множення двійкових  чисел без знаку показана на кресленні  К571. 22КП01. 041Э2-3"Керуючий автомат".

 

 

 

Висновки

В ході виконання даного курсового  проекту був проведенийаналіз основних розділів та закріплення теоретичних  положень дисципліни "Комп'ютерна схемотехніка" з метою закріплення лекційного та практичного матеріалу; також  були одержані практичні навички  в проектуванні функціональних схем цифрових пристроїв обчислювальної техніки. У курсовому проекті  були виявлені основні навички вирішення  задач синтезу комбінаційних  схем в заданому елементному базисі та побудови функціональної схеми за результатами синтезу. Також було проведене  проектування керуючого автомату Мура, що керуватиме обчислювальним пристроєм  для ділення двійкових чисел  без знаку. Знання, одержані під час  виконання цього проекту, використовуються для аналізу та синтезу різноманітних  цифрових пристроїв обчислювальної техніки та автоматики.

 

 

 

 

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень, термінів

 

МДНФ- мінімальна диз'юнктивна нормальна форма

МКНФ- мінімальна кон'юнктивна нормальна форма

ПС-Початковий стан

СП- Стан переходу

CLR-Clear

DEС - Decrement

RGA- RegisterА

RCM -RegisterМ

RGQ- RegisterQ

SHR -Shift Logical Right

SM – Summator

Т1- trigger 1

WR - Write

 

Перелік посилань

1. ГОСТ 2.708-81 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычеслительной техники.

2. ГОСТ 2.743-91. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.

^; 3. ГОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.

4. Комп'ютерна схемотехніка: Навчальний посібник. / М.П. Бабич, I.A. Жуков. - К.: "МК-Пресс"\ 2004. -412 с.,іл.

5. Прикладна теорія цифрових автоматів: Навчальний посібник. / Жабін В.І., Жуков I.A., Клименко I.A., Ткаченко B.B. - К.: Книжкове видавництво НАУ, 2007. - 364 с.

6. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. / Б.М. Каган. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 592 с.

7. Прикладная теория цифровых автоматов: Учеб. для вузов по спец. ЭВМ/ А.Я. Савельев. - М.: Высшая школа, 1987. - 272 с.

8. Прикладная теория цифровых автоматов / К.Г. Самофалов, А.М. Романкевич, В.Н. Валуйский, Ю.С Каневский, М.М. Пиневич. - К.: Вища школа. Г оловное изд-во, 1987. -375 с.

9. Цифровые ЭВМ: Теория и проектирование / К.Г. Самофалов, В.И. Корнейчук, В.П. Тарасенко. - К.: Выща школа. Головное изд-во, 1989. - 424 с.

10. Структурная организация и архитектура компьютерных систем, 5-е      изд./ Столингс В. М: Издательский дом "Вильяме", 2002. - 896 с.

11. Организация ЭВМ. 5-е изд. / Хамахер К., Вранешич3., Заки С. - СПБ.: 1 Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2003. - 848 е.: ил.

					К571. 22КП01. 041 ПЗ	Лист
Зм	Лист	№ документ.	Підпис	Дата