Принципы и подходы к проектированию и применению наиболее распространенных цифровых узлов и устройств с жесткой логикой работы, являющихся основой для реализации различных средств обработки информации и управления. Структура цифровых счетчиков импульсов.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. "ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ" Рецензент: заместитель директора по научной работе Института информатики и проблем регионального управления Рассмотрены вопросы, связанные с проектированием и применением наиболее распространенных цифровых узлов и устройств с жесткой логикой работы, являющихся основой для реализации различных средств обработки информации и управления. Предназначен для студентов специальности 220200 "Автоматизированные системы обработки информации и управления".Логической (булевой) функцией (обычное обозначение - у) называется функция двоичных переменных (аргументов), которая также может принимать одно из двух возможных состояний (значений): “0” или “1”. Составить таблицу истинности логической функции у равнозначности (эквивалентности) трех двоичных переменных x1,x2 и x3 , т.е. функции, которая принимает единичное значение только при совпадении всех трех аргументов, ее образующих. 7 аргументов одной функции другими функциями называется суперпозицией функций. Функция равна 1, если равен 0 хотя бы один из ее аргументов, функция равна 0 при равенстве всех аргументов 1. В случае двух аргументов функцию М2 называют также функция неравнозначности, исключающее ИЛИ, поскольку полностью совпадают таблицы истинности этих функций.Цифровым счетчиком называют функциональный узел, который осуществляет счет числа поступающих не его вход импульсов, формирует результат счета в заданном коде (обычно двоичном и поэтому такие счетчики именуют двоичными) и при необходимости хранит его. Конструктивно счетчики выполняются в виде совокупности ИС Т-триггеров, соответствующим образом соединенных между собой, или в виде одной ИС, содержащий многоразрядный счетчик. Входом счетчика служит вход крайнего левого триггера (Т0), двоичный код результата счета формируется на выходах триггеров Q0, Q1, Q2, Q3 16-й счетный импульс устанавливает все триггеры в исходное (нулевое) состояние, следовательно, шина “сброс” (установка “0”) необходима лишь в начале работы счетчика. Так, например, после поступления на вход счетчика 3-х счетных импульсов триггеры (разряды) счетчика перейдут в состояния Q3=0, Q2=0, Q1=1, Q0=1 (см. рис.В отчете по каждому пункту задания должны быть приведены: схема; временные диаграммы итаблица, поясняющие работу исследуемого счетчика. Изобразите временные диаграммы, поясняющие работу асинхронного Т-триггера. На основе ИС JK-триггеров (К155ТВ1) спроектировать схемы трехразрядных а) суммирующего, б) вычитающего счетчиков. Укажите переход между состояниями трехразрядного суммирующего счетчика с последовательным переносом, которому соответствует максимальное значение времени регистрации (tp). 1) на D-триггеры, тактируемые срезом синхроимпульса, и постройте временные диаграммы для модернизированной схемы счетчика.Для упрощения построения счетчиков с числом разрядов, превышающих четыре, обе микросхемы имеют выводы окончания счета на увеличение Дополнительной логики при последовательном соединении этих счетчиков не требуется: выводы TCU и TCD предыдущей микросхемы присоединяются к выводам CU и CD последующей. По входам разрешения параллельной загрузки PE и сброса R запрещается действие тактовой последовательности и даются команды загрузки четырехразрядного кода в счетчик или его сброса. Счетчики можно переводить в режимы сброса, параллельной загрузки, а также счета на увеличение и уменьшение. Если на вход разрешения параллельной загрузки PE (вывод 11) подать напряжение низкого уровня, то код, зафиксированный ранее на параллельных входах D0 - D3 (выводы 15, 1, 10 и 9), загружается в счетчик и появляется на его выходах Q0 - Q3 (выводы 3, 2, 6 и 7) независимо от сигналов на тактовых входах.
План
Содержание
Предисловие……………………………………………………….……… 4 Лабораторная работа 1. Логические элементы ………………………….. 5 Лабораторная работа 2. Проектирование комбинационных цифровых устройств в заданном базисе логических элементов…..………………… 19 Лабораторная работа 3. Проектирование и исследование дешифраторов…………………………………………………………………………… 37 Лабораторная работа 4. Двоичные сумматоры…………………………… 47 Лабораторная работа 5. Цифровые компараторы………..……………… 56 Лабораторная работа 6. Устройства контроля работоспособности ЦУ… 61 Лабораторная работа 7. Мультиплексоры и демультиплексоры...…….. 69 Лабораторная работа 8. Синтез и исследование триггеров……………… 77 Лабораторная работа 9. Регистры…………………….…………………… 92 Лабораторная работа 10. Цифровые счетчики импульсов.…………….. 100 Принятые сокращения……………………………………………………... 110 Литература………………………………………………………………….. 111
3
Предисловие
Список литературы
1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.М. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1982.
2. Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их применение. - М.: Радио и связь, 1989.
3. Савельев П.В., Коняхин В.В. Функционально-логическое проектирование БИС. - М.: Высшая школа, 1990.
4. Схемотехника ЭВМ / Под ред. Г.Н. Соловьева- М.: Высшая школа, 1985.
5. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. - М.: Мир, 1988.
