Курсовая работа

по дисциплине

“Аналоговая и  цифровая электроника”

на тему «Разработка арифметического устройства, выполняющее операцию сложения с накоплением суммы»

Содержание Введение

Задание к курсовой работе

Разработка функциональной электрической схемы и алгоритма работы проектируемого устройства

Выбор серии ИМС

Пояснения к принципиальной электрической схеме

Временные диаграммы

Расчетная часть

Разработка печатной платы

Приложение 1. Схема электрическая функциональная

Приложение 2. Схема электрическая принциапальная

Приложение 3. Перечень элементов

Приложение 4. Схема монтажная

Приложение 5. Плата печатная

Введение

В данной курсовой работе по предмету “Аналоговая и цифровая электроника” представлена разработка цифрового устройства на базе интегральных микросхем малой и средней степени интеграции. Цель работы – изучение и закрепление на практике основ и навыков логического и схемотехнического проектирования цифровых схем.

Задание к курсовой работе

Номер зачетной книжки, остаток от деления его на 150 равен 40, это номер варианта. Он соответствует заданию 1 “Разработать арифметическое устройство, выполняющее операцию сложения с накоплением суммы. Числа в параллельном коде приходят на вход устройства и сопровождаются синхросигналом низкого уровня. Числа представлены в обратном коде с шириной числовых разрядов равной трем. Устройство начинает работу по команде “Старт” и заканчивает работу по команде “Стоп”. Для индикации кода суммы использовать светодиоды. Выходная разрядность суммы равна восьми (шесть числовых и два знаковых разряда). Устройство должно обеспечить индикацию переполнения, если оно имело место во время работы устройства.”

Из таблиц получаем дополнительные данные:

Значение тактовой частоты – 5 МГц

Потребляемый ток – не более 2000 мА

Потребляемая мощность – не более 10 Вт

Разработка функциональной электрической схемы и алгоритма работы проектируемого устройства

Сумматор с накоплением отличается от обычного, который реализует формулу S = A + B, тем, что, получая на входе лишь одно число, прибавляет его к текущему значению суммы. Иными словами, реализует зависимость S = S + A. Очевидно, что для хранения суммы требуется буферный регистр [См. /2/]. Исходя из этого, перечислим состав функциональных узлов устройства (он мало отличается от рекомендованного в задании): старт-стоповое устройство, сумматор, буферный регистр, формирователь сигналов сброса регистра, блок индикации и переполнения. Согласно заданию [См. /1/], числа на входе устройства представлены в дополнительном модифицированном коде, в котором легче всего производить суммирование и контроль переполнения, поэтому дополнительные блоки преобразования кода не нужны. Взаимодействие функциональных узлов устройства показано на функциональной электрической схеме [См. Приложение 1].

Опишем алгоритм работы проектируемого устройства. При включении питания происходит обнуление буферного регистра, которое производит старт-стоповое устройство, как в момент включения, так и впоследствии при подаче команды “Старт”. ............