Особенности преобразования двоичного кода в код "обратный". Характеристика аспектов реализации схемы преобразования на мультиплексоре. Методика подбора счетчиков. Рассмотрение основ диаграммы импульсов на выходе каждого разряда двоичного счетчика.
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» Факультет автоматизации и информационных технологий Кафедра автоматизации производственных процессов Преобразование обратного кода в четный код. Разработал: студент группы 23-1 ____________ Черепанов В.Н. ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» Факультет автоматизации и информационных технологий Кафедра автоматизации производственных процессов Учебная дисциплина: Цифровые устройства автоматики.Даны два устройства с различными кодами. Надо построить счетчик импульсов для двоичного кода и преобразовать полученный на выходе счетчика код в другой код (представление различных кодов в двоичной системе приведено в таблице 1). Работа должна содержать: - схему счетчика импульсов, построенного для данного кода; упрощенный расчет блока питания, включающего расчет выпрямителя, расчет трансформатора и расчет стабилизатора напряжения; В данном курсовом проекте разработана схема преобразования поступающих со счетчика в двоичном коде сигналов в код «обратный» и затем в «четный» код.Реферат.....................................................................................................................5 Введение...................................................................................................................7 1 Минимизация функций........................................................................................8 1.1 Преобразование двоичного кода в код «обратный»..................................8 1.2 Преобразование кода «обратный» в «четный » код................................11 2 Реализация схемы преобразования на мультиплексоре.................................15 3 Реализация схемы преобразования по схеме «Дешифратор-Шифратор»....19 4 Подбор счетчиков...............................................................................................20 Заключение ............................................................................................................21 Литература.............................................................................................................22В результате минимизации получаем схему, реализующую преобразование кода ‘двоичный’ в код «обратный» приведенную на рисунке 5,6. Рисунок 5 - Схема, реализующая преобразование Рисунок 6 - Схема, минимизации реализующая преобразование В результате минимизации получаем схему, реализующую преобразование кода ‘двоичный’ в код «обратный» приведенную на рисунке 12,13. На рисунке 14 изображена схема преобразователя, реализующего преобразование из двоичного кода поступающего с выхода счетчика сначала в код «обратный», а затем в код «четный».В данной курсовой работе был сделан синтез счетчика, подбор мультиплексоров, шифраторов, дешифраторов и микросхем логики. Проверка работоспособности схемы была проведена в программе Electronics Workbench.
План
Содержание
Введение
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Внедрение микропроцессорной, и вообще цифровой, техники в устройствах управления промышленными объектами требует от специалистов различного профиля быстрого освоения этой области знания. В работе рассматривается логическое проектирование функциональных узлов цифровой аппаратуры и организации взаимодействия этих узлов. Тематика и материалы компоновались в большей мере как обобщенный ответ на множество практических вопросов, возникающих у тех, кто начал самостоятельно разрабатывать схемы цифровой аппаратуры.
Для выполнения работы студенты должны иметь представление об основных разделах электротехники, электроники; об основных видах электротехнических устройств, принципах их действия. Владеть методами анализа и расчета различных схем и систем, использовать стандартные правила построения и чтения чертежей и схем, вести и разрабатывать техническую документацию.
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
7
1 Минимизация функций.
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
1.1 Преобразование двоичного кода в код «обратный».
Таблица 1 Код
Двоичный (X) Обратный (У)
0 1 0000 0001 1111 1110
2 3 0010 0011 1101 1100
Число 4 5
0100 0101 1011 1010
6 7 0110 0111 1001 1000
8 9 1000 1001 0011 0111
Таблица истинности определяет алгоритм работы создаваемой цифровой схемы. От табличной формы переходят к аналитической записи функции. Полученное аналитическое выражение называют совершенной дизъюнктивной нормальной формой (СДНФ).
Для минимизации функции удобным является метод карт Карно, которая представляет собой графическое изображение значений всех возможных комбинаций переменных. В клетки неиспользуемых комбинаций можно записывать любое значение.
X1X2
X3X4 Y1=|X1
Рисунок 1 - Минимизация функции Y1
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
8
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
X1X2
X3X4
Y2=X4*|X2 |X1*|X2
Рисунок 2 - Минимизация функции Y2 X1X2
X3X4 Y3=|X3
Рисунок 3 - Минимизация функции Y3 X1X2
X3X4
Y4=X1 |X4
Рисунок 4 - Минимизация функции Y4
В результате минимизации получаем схему, реализующую преобразование кода ‘двоичный’ в код «обратный» приведенную на рисунке 5,6.
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
11
X1X2
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
X3X4
Y3=X1*|X2
Рисунок 9 - Минимизация функции Y3 X1X2
X3X4
Y4= |X3
Рисунок 10 - Минимизация функции Y4 X1X2
X3X4
Y5=|X4 |X1*X2
Рисунок 11 - Минимизация функции Y5
В результате минимизации получаем схему, реализующую преобразование кода ‘двоичный’ в код «обратный» приведенную на рисунке 12,13.
На рисунке 14 изображена схема преобразователя, реализующего преобразование из двоичного кода поступающего с выхода счетчика сначала в код «обратный», а затем в код «четный».
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Рисунок 12 - Схема, реализующая преобразование из двоичного в обратный -вначале и из обратного в четный - в конце
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
13
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Рисунок 13 - Схема, реализующая преобразование из двоичного в обратный -вначале и из обратного в четный - в конце
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
14
2 Реализация схемы преобразования на мультиплексоре.
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
2.1 Реализация схемы преобразования двоичного кода в обратный код на мультиплексоре.
Так как переменные X1 и X3 будут подаваться на адресные входы, то карту Карно можно разбить на четыре зоны D0, D1, D2, D3, соответствующие определенным информационным выходам мультиплексора.
D0 - когда X1X3. т. е. А1=0, А2=0;
D1 - КОГДАХ1 X3. т. е. А1=0, А2=1;
D2 - когда X1 X3. т. е. А1=1, А2=0;
D3 - когда X1 X3. т. е. А1=1, А2=1.
D0 D1
D2 D3
Для Y1 производим построение схемы на мультиплексоре.
Производим преобразование карт Карно: Для зоны D0, что соответствует выборке в мультиплексоре информационного входа D0, когда на адресные входа А1, А2 мультиплексора подан сигнал Х1=0, Х3=0, мы имеем: X2
X4
Рисунок 14 - D0 для Y1 Y2 Y3 Y4
D0= 1 D0= X2 D0=1 D0= X4
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
15
Для зоны D1, что соответствует выборке в мультиплексоре информационного входа D1, когда на адресные входа А1, А2 мультиплексора подан сигнал Х1=0, Х3=1, мы имеем: Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
X2
X4
Рисунок 15 - D1 для Y1 Y2 Y3 Y4
D1= 0 D1= X4 D1=1 D1= 1
Для зоны D2, что соответствует выборке в мультиплексоре информационного входа D2, когда на адресные входа А1, А2 мультиплексора подан сигнал Х1=1, Х3=0, мы имеем:
Рисунок 16 - D2 для Y1 Y2 Y3 Y4
D2= 1 D2= X2 D2=0 D2= X4
Для зоны D3, что соответствует выборке в мультиплексоре информационного входа D3, когда на адресные входа А1, А2 мультиплексора подан сигнал Х3=1, Х1=1, мы имеем:
Рисунок 17 - D3 для Y1 Y2 Y3 Y4
D3= не используется.
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
16
2.2 Реализация схемы преобразования обратного кода в четный код на мультиплексоре.
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Так как переменные X1 и X3 будут подаваться на адресные входы, то карту Карно можно разбить на четыре зоны D0, D1, D2, D3, соответствующие определенным информационным выходам мультиплексора.
D0 - когда X1X3. т. е. А1=0, А2=0;
D1 - КОГДАХ1 X3. т. е. А1=0, А2=1;
D2 - когда X1 X3. т. е. А1=1, А2=0;
D3 - когда X1 X3. т. е. А1=1, А2=1.
D0 D1
D2 D3
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
Для Y1 получаем: D0= не используется
Для Y2 получаем: D0= не используется
Для Y3 получаем: D0= не используется
Для Y4 получаем: D0= не используется
Для Y5 получаем: D0= не используется
D1= X2X4 X2X4 D2= X2
D1=0 D2= X4
D1= X2 D2=0
D1=1 D2=0
D1= X4 D2= X2
D3= X2 X4 X2 X4
D3= 0
D3= X2
D3= 0
D3= X4
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
17
Производим реализацию двоичного кода в обратный код и обратный код в четный код на реальных микросхемах.
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Рисунок 18 - Схема, реализующая преобразование из двоичного в обратный - вначале и из обратного в четный - в конце
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
18
3 Реализация схемы преобразования по схеме «Дешифратор-Шифратор»
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Для реализации цифровой схемы преобразования кода «Обратный» в код «Четный» используется таблица истинности (Таблица 3). Она задает алгоритм работы. Так как код «Четный» задается 5-тью весами двоичной системы, необходимо использовать два шифратора.
Позиция выхода дешифратора
Таблица 3
Позиция Позиция входа входа шифратора 1 шифратора 2
Рис 19 - Реализация схемы преобразования по типу «Дешифратор-Шифратор».
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
19
4 Подбор счетчиков.
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
Счетчиком называют функциональный узел, предназначенный для счета сигналов. По мере поступления входных сигналов счетчик последовательно перебирает свои состояния в определенном для данной схемы порядке.
Обычно счетчик перебирает свои состояния в возрастающем порядке. Если состояния перебираются в убывающем порядке, то такой счетчик называется вычитающим, а если направление перебора может изменяться, то счетчик называют реверсивным. Счетчики, которые в процессе работы для переключения требуют подачи синхросигналов, называются синхронными, а счетчики, у которых для переключения достаточно подавать лишь входные сигналы - асинхронными.
Рисунок 20 - Итоговая схема двоичного счетчика с преобразователями
Счетчик имеет два входа установки нуля R01, R02.Установочные входы микросхемы обеспечивают прекращение счета и возвращают все четыре триггера в состояние низкого уровня, когда на входы R01 и R02 одновременно подается высокий уровень напряжения.
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
20
Вывод
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
В данной курсовой работе был сделан синтез счетчика, подбор мультиплексоров, шифраторов, дешифраторов и микросхем логики.
Проверка работоспособности схемы была проведена в программе Electronics Workbench.
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
21
Список литературы
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам.инв. №
1. Электронные устройства автоматики.: Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 210200 всех форм обучения. - Красноярск: СИБГТУ, 2002. - 21с.
2. Справочник по цифровым логическим микросхемам элементам (часть 1,2).
АПП. 220301. 015. ПЗ Изм Кол.у Лист №док. Подпись Дата
Лист
22
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
