Цель и задачи курсового проекта

Тема курсового проекта – «Разработка функциональных узлов (ФУ), выполняющих типовые для цифровых устройств микрооперации».

Целью курсового проектирования являются:

1.  Изучение технических характеристик и состава элементной базы современной ЭВМ;

2.  Практическое освоение формальных и эвристических приемов выбора оптимального варианта реализации ФУ из множеств возможных;

3.  Обучение приемам описания ФУ построения временных диаграмм его работы, ориентировочного расчета быстродействия и потребляемой мощности;

4.  Освоение правил оформления функциональных и принципиальных электрических схем;

5.  Выработка навыков анализа переходных процессов в ФУ при помощи моделирования на ЭВМ.

Содержание и требования к выполнению курсового проекта.

1.  Задание на проектирование ФУ и структурная схема ФУ, соответствующая заданию;

2.  Синтез возможных вариантов реализации разрабатываемого узла на уровне функциональных схем с использованием формальных и эвристических приемов проектирования.

3.  Сравнительный анализ полученных вариантов и выбор наилучшего варианта по заданному критерию оптимизации;

4.  Выбор типа описания используемых серий микросхем:

а) выбор типа системы элементов и конкретной серии с учетом критерия оптимизации ФУ;

б) условные обозначения и технические характеристики конкретных микросхем, используемых в проектируемом узле;

в) описание элементов выбранной серии в целом;

5.      Разработка принципиальной электрической схемы ФУ:

а) переход от функциональной к принципиальной электрической схеме; разводка и фильтрация цепей памяти; решение задачи неиспользованных входов микросхемы;

б) временные диаграммы работы ФУ;

в) описание ФУ с использованием временных диаграмм;

6.      Расчет быстродействия переходных процессов и потребляемой мощности ФУ на ЭВМ;

7.      Заключение и выводы по проделанной работе;

8.      Перечень использованной литературы;

9.      Приложение. Схема электрическая принципиальная и перечень элементов.           

Задание на курсовое проектирование.

Индекс задания состоит из 4 позиций. Индекс моего варианта равен 2.1.5.3. Эти числа указывают на критерий оптимизации, номер задания, номер таблицы, номер варианта в таблице.

Критерий оптимизации: Максимум быстродействия.

Задание: Разработать распределитель тактовых импульсов, формирующий на выходах Z 1 и Z2 из N входных импульсов (от ГТИ), последовательности, указанные в таблице 1. Реализация на основе сдвигового регистра, двоичного счетчика.

 

Таблица 1. (вариант в таблице):

Вариант № Номера импульсов, проходящих на выходы распределителя Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4 3 20 1,5,6,7,10 2,6,7,8,11,12 3,7,8,9,12,13 4,8,9,10,13,14

 

Для курсового проектирования я взял 2 режима: режим 1, режим 3.

Синтез ФУ.

Таблица переходов:

№ Х1 Х2 Х3 Х4 1 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 7 0 1 1 1 1 1 8 1 0 0 0 1 9 1 0 0 1 1 10 1 0 1 0 1 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 1 13 1 1 0 1 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1

Минимизация (по карте Карно):

1.

Х1х2

Х3х4

00 01 11 10 00 01 1 1 11 1 10 1 1

Z1=  x4 V x2x3 V x1x3

2.

Х1х2

Х3х4

00 01 11 10 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10

Z2=x1  V x3x4

Переход в базис И-НЕ:

Z1=  x4 V x2x3 V x1x3= ; Z2= x1  V

x3x4=

Выбор типа описания используемых серий микросхем

Перспективными, часто используемыми системами, имеющими широкий спектр СИС, являются системы типов ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ, КМОП. ............