Цифровые устройства и микропроцессоры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра компьютерной и инфокоммуникационной безопасности

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Цифровые устройства и микропроцессоры»

Специальность: Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Выполнила:

Чарыпхан Д.Н.

Группа РЭТ 13-7

Принял: доц.

Петрищенко С. К.

Алматы 2015

Введение

Счетчики выполняют на запоминающих элементах - триггерах. Он фиксирует число импульсов, поступивших на его вход. В интервалах между ними счетчик хранит информацию об их числе. Совокупность единиц и нулей на выходах n триггеров (выходах счетчика) представляет собой n-разрядное двоичное число, однозначно определяющее количество прошедших на входе импульсов. Поэтому триггеры счетчика называют его разрядами. триггер аварийный сигнал синхронный

Суммирующий счетчик увеличивает свое содержимое на единицу с поступлением каждого входного (счетного) импульса. Вычитающий счетчик аналогично уменьшает свое содержимое на единицу.

Комбинацией суммирующего и вычитающего счетчиков является реверсивный счетчик. У него может быть два входа, на один из которых поступают импульсы, увеличивающие его содержимое (суммирующие импульсы), на другой - вычитающие. Реверсивный счетчик может иметь один вход для суммирующих и вычитающих импульсов, а переключение с одного режима на другой осуществляется в нем сигналом на специальном входе.

Первый разряд счетчика, будучи счетным триггером, переключается каждым входным импульсом. Каждый последующий разряд счетчика получает переключающий перепад (1/0 или 0/1) от предыдущего разряда - переключающий перепад распространяется вдоль цепочки триггеров счетчика последовательно.

С поступлением каждого входного импульса число в счетчике увеличивается на единицу. Если в данном разряде присутствует единица, то под воздействием перепада, поступающего от предшествующего, он обнуляется, и единица переносится в следующий разряд. Если же в данном разряде ноль, то в него вписывается единица.

1. Задание к расчетно-графической работе

Синтезировать последовательностное устройство в виде синхронного счетчика с заданным коэффициентом счета на основе триггеров заданного типа. Построить схему формирования сигнала аварийной тревоги.

Согласно варианту необходимо:

- выбрать тип счетчика, триггера и коэффициент счета;

- определить количество используемых триггеров и число избыточных состояний счетчика ;

- построить граф переходов синтезируемого счетчика;

- на основании графа и одной из управляющих таблиц рисунка 1.1, согласно заданному варианту, построить таблицу переходов счетчика;

- минимизировать полученные функции возбуждения;

- построить схему синтезируемого счетчика;

- определить функцию неиспользуемых состояний, реализовать ее в базисе И-НЕ в виде логической схемы для подстановки в схему запуска сигнала аварийной тревоги и блокировки синхроимпульса, представленной в таблице 1.

Таблица 1. Управляющая таблица для JK триггера

2. Исходные данные

Тип счетчика: суммирующий

Тип триггера: JK - триггер К_сч=5

3. Выполнения задания

1. Синхронный счетчик с К_сч = 5 строится на основе двоичного счетчика, состоящего из трех Т -триггеров, так как

n = ] log₂ К_сч [=] log₂6 [ ? 3

где n - число триггеров в счетчике;

]log₂ К_сч [- двоичный логарифм заданного коэффициента пересчета К_сч, округленный до большого целого числа.

2. Число избыточных состояний счетчика равно

М = 2ⁿ - К_сч = 2³ - 5 = 3,

где 2ⁿ - число устойчивых состояний двоичного счетчика.

3. Граф переходов данного счетчика будет иметь вид, как показано на рисунке 1, где S0, S1, S2, S3,S4 - внутренние состояния счетчика, S5, S6,S7 - избыточное состояние счетчика.

Рисунок 1 - Граф переходов счетчика с К_сч = 5

4. На основании управляющей таблицы для Т - триггера и графа переходов счетчика, составляем таблицу переключений счетчика, представленной в таблице 2

Таблица 2.

5. Сигналы, присутствующие на управляющих входах триггеров, т.е. функции возбуждения, определяются путем минимизации с помощью карт Карно. К3=К1=1.

Таблица 3. Карта Карно для J3

Таблица 4. Карта Карно для K2

K2=Q2*Q1

Таблица 5. Карта Карно для J2

J2=[Q2]*Q1

Таблица 6. Карта Карно для J1

J1=[Q3]

6. На основе полученных минимизированных логических функций строим схему реализации синтезируемого счетчика, показанную на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема суммирующего счетчика с К_сч=5

7. Для реализации схемы блокирующего сигнала синхронизации и сигнала аварийной тревоги определяем по карте Карно функцию неиспользуемых состояний

,

где - получена путем охвата клетки со знаком Ф (факультативное или неиспользуемое состояние).

Выражение, описывающее новый сигнал синхронизации, будет иметь вид

.

Значит, при синхроимпульсы будут отсутствовать (, пока счетчик не выйдет из запрещенного состояния.

Заключение

В данной расчетно-графической работе мы синтезировали последовательностное устройство в виде синхронного счетчика с заданным коэффициентом счета на основе триггеров заданного типа. Построили схему формирования сигнала аварийной тревоги. Для выполнения работы, использовали параметры, заданные по варианту(порядковы номер в журнале группы). Сигналы, присутствующие на управляющих входах триггеров, т.е. функции возбуждения, определили путем минимизации с помощью карт Карно.

Список использованной литературы

1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2007. - 788 с.

2. Бабич Н.П. и др. Компьютерная схемотехника. Методы построения и проектирования. Учебное пособие. - К.: «МК-Пресс», 2004.-576 с.

3. Бойко В.И. и др. Схемотехника электронных устройств. Цифровые устройства.- СПб.: БХВ - Петербург, 2004. - 512 с.

4. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Учебник для техникумов связи.- М.: Горячая линия -Телеком, 2007. - 336 с.

5. Петрищенко С.Н. Цифровые устройства и микропроцессоры. Конспект лекций для студентов специальности 050719 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации дистанционной формы обучения. - Алматы: АИЭС, 2006. - 36 с.

Размещено на Allbest.ru