Содержание
1 Цель курсового проектирования
2 Задачи курсового проектирования
3 Расчетная часть курсового проектирования
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
Задача проектирования: спроектировать устройство, выполняющее функцию восьмиразрядного синхронного реверсивного сдвигающего регистра и синхронной реверсивной пересчетной схемы.
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
00
0 0 1
01
1 0
10
1 1
11
1
Таблица 2: Описание реверсивного сдвигающего регистра
№ состояния t t+1
y
1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 1 1
3 0 0 1 0 0
4 0 0 1 1 1 1 5 0 1 0 0 0 0 6 0 1 0 1 1
7 0 1 1 0 0
8 0 1 1 1 1 1 9 1 0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 0 0 11 1 0 1 0 0
12 1 0 1 1 0
13 1 1 0 0 1
14 1 1 0 1 1
15 1 1 1 0 1 1 16 1 1 1 1 1 1
Карта Карно: - карта
y
00 01 11 10 00 0 0
0 01
0 11 1 1 1
10
1
Таблица 3: Словарное описание триггеров D и JK – типов
Q D - триггер JK - триггер D J K 0 0 0 X 1 1 X 0
1 1 X
0 X 1
Карты Карно
- карта
- карта
- карта
После склеивания получаются следующие выражения:
= +
= +
= +
Если доказать, что + = 1, а, следовательно, = , то при построении схемы управления достаточно разработать только схему для J входа, а на K вход подать инвертированный J сигнал с выхода этой схемы, что позволяет получить выигрыш в аппаратной реализации.
+ = + + + = ( + ) + ( + ) = 1
Преобразование в базис И-НЕ:
= + =
= + = (*)
Далее проводится оценка сложности комбинационной схемы управления (КСУ):
1- если в схеме используется прямой вход
2- если в схеме используется инверсный вход
S = (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) + (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 14
S = (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 7
Так как S > S, следовательно, целесообразно использование триггера D-типа.
Для построения схемы сдвигающего регистра, требуется определить выражения, отражающие логику формирования входных сигналов каждого разряда, учитывая кольцевую структуру регистра. ............
