Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2010 в 15:20, курсовая работа
целью работы является решение комплексной задачи, охватывающей основные разделы дисциплины "Цифровая электроника" и заключающейся в выполнении схемотехнического проектирования устройства, выполняющего заданные функции преобразования цифровой информации.
Введение...........................................................................................2
1. Цель курсового проектирования...............................................................................2
2. Задачи курсового проектирования...............................................................................2
3. Расчетная часть курсового проектирования..............................................................................3
3.1 Проектирование синхронной пересчетной схемы…………………….…………………………………...........3
3.2 Проектирование триггерного устройства……………...................................................................8
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Цифровая электроника»
на тему:
«Проектирование
синхронной реверсивной пересчетной схемы
на триггерах T, JK.»
Содержание
Введение......................
1. Цель курсового
проектирования................
2. Задачи курсового
проектирования................
3. Расчетная
часть курсового
3.1 Проектирование
синхронной пересчетной схемы…………………….…………………………………...
3.2 Проектирование
триггерного устройства……………...............
1. Цель курсового проектирования.
Целью курсового проекта является решение комплексной задачи, охватывающей основные разделы дисциплины «Цифровая электроника» и заключающейся в выполнении схемотехнического проектирования устройства, выполняющего заданные функции преобразования цифровой информации.
Объектом курсового проектирования являются синхронные пересчетные схемы.
2. Задачи курсового проектирования
В процессе работы над курсовым проектом должны быть рассмотрены и решены следующие задачи:
1) синтез структуры проектируемого устройства;
2) анализ сложности проектируемого устройства и выбор типа триггера,
использование которого для реализации устройства позволяет минимизировать его сложность;
3) синтез триггерного
устройства выбранного типа.
3. Расчетная часть курсового проектирования
3.1 Задача проектирования: спроектировать устройство, выполняющее функцию синхронной реверсивной пересчетной схемы.
Пересчетная
схема реализует следующую
7,4,5,3,6,1,0 (1)
в которой
предусмотрена возможность
0,1,6,3,5,4,7
(2)
Так как число выполняемых счетчиком операций k=2 (прямой счет и обратный), то в соответствии с с формулой
my=] log k [ (3)
my = ]log 2[ = 1, т.е. требуется одна управляющая переменная. Условимся, что при у=0 счетчик будет вырабатывать последовательность чисел (1), а при у=1 последовательность чисел (2). Описание работы счетчика представим в виде таблицы 1.
Количество разрядов счетчика определяется как
n = ]log (Nmax+1)[, (4)
где Nmax
=7 – максимальное число в заданной последовательности.
Следовательно, n = ]log (7+1)[=3. Обозначим выходные
сигналы каждого разряда счетчика как
Q1, Q2, Q3 (Q1- старший разряд, Q3- младший разряд).
В столбцах Q1, Q2, Q3 таблицы 1 перечислены
разрешенные комбинации выходных сигналов
счетчика. Порядок следования этих комбинаций
строго определен выражениями (1), (2) и значениями
переменной у. В столбцах φQ1, φQ2,
φ,Q3 указан тип перехода, который
осуществляется каждым разрядом счетчика
при соответствующем изменении состояния
этого счетчика.
Таблица 1: Условные обозначения типов переходов переменной
| Значения в момент времени t | Значения в момент времени t+1 | Тип переходов
|
Условные
обозначения перехода |
| 0 | 0 | 0 |
0 |
| 0 | 1 | 0 |
|
| 1 | 0 | 1 |
|
| 1 | 1 | 1 |
1 |
Таблица 2
| № состояния | y | Q1 | Q2 | Q3 | φQ1 | φQ2 | φQ3 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | β | β |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | α |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 1 | β | α | 1 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 1 | α | 1 | β |
| 5 | 0 | 1 | 1 | 0 | β | β | α |
| 6 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | β |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | α | α | α |
| X | X | X | X | X | X | X | X |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | α |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | α | α | β |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 0 | β | 1 | α |
| 11 | 1 | 0 | 1 | 1 | α | β | 1 |
| 12 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | β |
| 13 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | α | α |
| 14 | 1 | 1 | 1 | 1 | β | β | β |
| X | X | X | X | X | X | X | X |
Используя
карту Карно для четырех
Карта Карно: - карта
|
y |
00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | α | 1 | 1 | 0 |
| 01 | 0 | β | 1 | α |
| 11 | α | 1 | β | α |
| 10 | X | β | β | X |
Карта Карно: - карта
|
y |
00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | α | 0 | α | 0 |
| 01 | 0 | α | 0 | α |
| 11 | 1 | β | β | β |
| 10 | X | β | 1 | X |
Карта Карно: - карта
|
y |
00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | α | α | α | α |
| 01 | β | 1 | β | β |
| 11 | β | β | β | 1 |
| 10 | X | α | α | X |
После выполнения операции подстановки в карты Карно значений входных сигналов из таблицы 2 состояние триггеров трех разрядов счетчика будут характеризоваться соответствующими картами Карно для Т-триггера и для JK – триггера.
Таблица 3: Словарное описание триггеров D и JK – типов
| Q | Т - триггер | JK - триггер |
| Т | J K | |
| 0 | 0 | 0 X |
| 1 | 0 | X 0 |
| 1 | 1 X | |
| 1 | X 1 |
Карты Карно
- карта
- карта
- карта
- карта - карта
- карта - карта
- карта
После склеивания получаются следующие выражения:
=
Преобразуем полученные функции в базис И-НЕ
=
Проведем
оценку сложности комбинационных схем
управления в полученных счетчиках.
По Квайну сложность комбинационной схемы
вычисляется как
Где N-число логических входов во всей оцениваемой схеме, причём Ei=1, если в схеме используется прямой вход и Ei=2, если инверсный.
Информация о работе Проектирование синхронной реверсивной пересчетной схемы на триггерах T, JK