Практическая схемотехника
Проектирование суммирующего счетчика на D-триггерах с пропуском конечного состояния. Рассмотрение процесса перехода счетчика из одного состояния в другое под действием входных импульсов. Определение функций возбуждения каждого из триггеров схемы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.02.2018 |
| Размер файла | 174,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Практическая реализация логических схем существенно зависит от функционально-технологического базиса используемой серии микросхем. Для практической схемотехники эта зависимость заключается не только в различии напряжений питания, потребляемой мощности и быстродействия, но, в первую очередь, в различии логики работы базовых элементов. Для ТТЛ схем базовым является элемент, реализующий функцию И-НЕ. Для ЭСЛ - ИЛИ, ИЛИ-НЕ. Для современных КМОП схем практически равнозначны базовые элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Соответственно будут различаться формы представления и способы синтеза комбинационных схем.
При этом следует иметь ввиду, что классические методы минимизации булевых функций разрабатывались для схем, реализуемых из дискретных элементов, когда основным критерием минимизации была минимизация аппаратных затрат. А критерием минимума аппаратных затрат являлось минимальное число входов схемы.
ЗАДАНИЕ
Спроектировать суммирующий счетчик на D-триггерах с пропуском конечного состояния. Серия на которой проектировать 15.33
1.Спроектировать счетчик
2. Схема
3. Расчет параметров
Мощность
Количество корпусов
4. Временная диаграмма для 4 разрядов.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Автомат имеет начальное состояние (начальную вершину К0=0), конечное состояние (конечную вершину Кmax=15), одну вершину пропуска состояния. Так как Кmax не превышает 15, то число триггеров (n) должно быть Кmax ? 2n, следовательно число D-триггеров равно 4.
Под действием входных импульсов счетчик переходит из одного состояния в другое. Комбинация состояний выходов триггеров определяет двоичное число на выходе счетчика. Значение этого числа увеличивается на единицу или устанавливается равным нулю после достижения максимального значения N-1. Такие переходы из одного состояния в другое заносятся в таблицу переходов каждого триггера счетчика.
Матрица переходов D-триггера:
Для определения функций возбуждения каждого триггера схемы составим кодированную таблицу переходов, в которой любому состоянию схемы ставится в соответствие определенное двоичное число. В левой части таблицы для моментов времени t (t =0, 1,.., M) последовательно укажем все устойчивые состояния счетной схемы, а также состояния, в которые схема переходит в моменты времени t+1 (t =1, 2, …, M, 0), т.е. после приема каждого следующего импульса. В правой части таблицы укажем значения входных сигналов (функций возбуждения) каждого триггера, необходимые для осуществления его перехода из состояния, определенного для момента времени t в состояние, определенное для момента времени t+1. Количество устойчивых состояний счетной схемы (модуль): M = 15.
триггер счетчик импульс возбуждение
|
№ |
Значения выходов до и послепоступления импульса |
Значения функций возбуждения триггеров |
|||||||||||
|
t |
t +1 |
T4 |
T3 |
T2 |
T1 |
||||||||
|
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Определим функции возбуждения триггеров используя карты Карно:
Запишем полученные функции возбуждения и представим их в базисе “И-НЕ”
Реализуем цифровой автомат на микросхемах серии КР1533.
Для построения схемы используем:
- два корпуса МС КP1533ТМ2 (2 D-триггера / Рср=20мВт);
- четыре корпуса МС КР1533ЛА4 (3 элемента 3И-НЕ (3х3И-НЕ) / Рср=7мВт).
- один корпус МС КР1533ЛА3 (4 элемента 2И-НЕ (4х2И-НЕ) / Рср=9,6мВт);
Схема счетчика:
Временная диаграмма работы синтезированной схемы, характеризующая изменение сигналов на выходах триггеров при поступлении синхроимпульсов:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время критерии проектирования схем изменились: аппаратные затраты оцениваются в эквивалентных корпусах или суммарном числе выводов микросхем (а сложность схем, размещенных в одинаковых корпусах может отличаться на порядок и более); повышение быстродействия требует применения схем с минимальным числом уровней (т.е. последовательно включенных элементов) и распараллеливания; снижение потребляемой мощности - максимально возможного использования в комбинационных схемах базовых элементов серий, последовательной обработки и т.д. В зависимости от критерия проектирования возможно получение существенно различных схем.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Логические ИС: справочник КР1533 КР1554. Ч.1/И.И. Петровский/Москва изд Бином 1193г. 756 с.
2. Логические ИС: справочник КР1533 КР1554. Ч.2/И.И Петровский/Москва. изд Бином 1198г. 497 с.
3. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги ТОМ3: Каталог. /А.В.Нефедов /Москва изд. Радиософт 1198г. 497 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Интегральная микроэлектроника как элементная база дискретной техники. Применение биполярных и полевых транзисторов в качестве активных элементов цифровых микросхем. Выбор и обоснование структурной схемы суммирующего двоично-десятичного счетчика импульсов.
курсовая работа [702,9 K], добавлен 04.06.2010Эквивалентное преобразование электрических схем. Расчёт транзисторных схем. Факторы схемотехнической реализации счетчика. Проектирование JK-, T-триггеров и четырехразрядного счётчика. Исследование схемы счетчика на сложение с последовательным переносом.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Анализ и синтез асинхронного счетчика с КСЧ=11 в коде 6-3-2-1 и с типом триггеров JJJJ, его назначение, разновидности и технические характеристики. Пример работы суммирующего счетчика. Синтез JK–триггера (устройства для записи и хранения информации).
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.07.2010Классификация счётчиков электронных импульсов. Составление таблицы функционирования счетчика, карт Карно, функций управления входов для триггеров. Выбор типа логики, разработка принципиальной схемы и блока индикации, временная диаграмма работы счётчика.
контрольная работа [130,9 K], добавлен 10.01.2015Практическое изучение логических элементов, реализующих элементарные функции алгебры логики. Классификация и параметры триггеров, принципы построения асинхронных и синхронных RS-триггеров. Изучение работы синхронного двоичного счетчика на j-k триггерах.
лабораторная работа [1,4 M], добавлен 28.06.2013Назначение устройства, его cтруктурная схема, элементная база. Функциональная схема сложения в двоично-десятичном коде. Время выполнения операции. Принцип работы суммирующего счетчика в коде Грея. Синтез функций возбуждения триггеров. Временные диаграммы.
курсовая работа [853,7 K], добавлен 14.01.2014Понятие и назначение счетчика, его параметры. Принцип построения суммирующего и вычитающего счетчика. Универсальность реверсивного счетчика. Счетчики и делители с коэффициентом пересчета, отличным от 2n. Счетчики со сквозным переносом (разные триггеры).
реферат [2,0 M], добавлен 29.11.2010Подсчет числа сигналов, поступающих на вход реверсивного счетчика, фиксации числа в виде кода, хранящегося в триггерах. Разработка структурной и функциональной схем счетчика, выбор элементной базы устройства. Электрические параметры микросхемы КР1533.
курсовая работа [670,1 K], добавлен 07.01.2014Принципы работы счетчика двоичных чисел, методика синтеза счетчиков-делителей. Построение функциональной и принципиальной схем. Схема счетчика-делителя с коэффициентом деления 48. Применение счетчиков на интегральных схемах со средней степенью интеграции.
курсовая работа [295,0 K], добавлен 14.11.2017Описание узлов 16 разрядного счетчика и изучение принципов работы его элементов. Обзор общих сведений о триггерах. Разработка принципиальной схемы проектируемого устройства с использованием моделей компьютерной программы Electron ics Workbench 5.12.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.05.2014
