Разработка схемы электрической принципиальной синхронного счетчика - Курсовая работа

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Факультет автоматики и электромеханики кафедра Автоматизированные и вычислительные системыСчетчики - это автоматы, которые под действием входных импульсов переходят из одного состояния в другое, фиксируя тем самым число поступивших на их вход импульсов в том или ином коде. Счетчики также выполняют и другие операции - сброс, установка, параллельная загрузка заданного числа. с недвоичным кодированием (счетчики в коде Грея, счетчики в коде «1 из N»); Счетчики могут быть суммирующими (прямого счета), вычитающими (обратного счета) и реверсивными (с изменением направления счета). Следовательно, счетчик с модулем М=4=22 будет строиться на базе двух триггеров, считая последовательно состояния от 0 до 3 (всего 4 состояния), счетчик с М=8=23 будет иметь в составе схемы 3 триггера и считать от 0 до 7 (всего 8 состояний) и т.д.В проекте поставлена задача проектирования синхронного счетчика с четырьмя выходами, циклически изменяющего свои состояния в соответствие с вариантом задания. Последовательность состояний счетчика приведена в таблице 1. Для 6-ми состояний счетчика необходимо |log26| = 3 тактируемых по положительному фронту D-триггера с объединенными входами синхронизации, на которые будут подаваться импульсы с генератора G.По каждому фронту импульса генератора G на выходы триггеров Q1 - Q3 записывается информация с входов D1 - D3. Поэтому дальнейший синтез счетчика сводится к построению комбинационной схемы (логики переходов), формирующей из выходных сигналов Q1 - Q3 уровни сигналов D1 - D3 на информационных входах триггеров, необходимые для перехода в следующее состояние.На основе приведенной таблицы составим ДНФ для сигналов D1 - D3.

(1)

(2)

(3)Для минимизации логических функций можно воспользоваться основными законами булевой алгебры или картами Карно. На рисунке 2 представлены карты Карно, построенные по выражениям (1) - (3). По картам Карно выполняется минимизация ДНФ сигналов D1 - D3.Проведем дополнительные преобразования выражений (4) - (6), приведя их к базису И-НЕ, использую преобразования Де Моргана. С учетом соотношений (7) - (9) в пакете Electronics Workbench построена функциональная схема эксперимента по изучению работы счетчика. Индикация состояний счетчика производится с помощью семисегментного индикатора с функцией преобразования четырехразрядного двоичного числа в шестнадцатеричное число на индикаторе.Для хранения текущего состояния счетчика удобно использовать микросхему 74175 (К155ТМ8), так как она содержит необходимое количество D триггеров. Чтобы реализовать комбинаторные схемы, описанные выражениями (7) - (9), необходимы следующие микросхемы: - 7400 (К155ЛАЗ) (Четыре элемента «2И-НЕ»), 1 шт.;В процессе выполнения курсового проекта были закреплены основные теоретические положения дисциплины «Схемотехника ЭВМ», приобретены практические навыки по решению задач логического синтеза узлов и блоков цифровых ЭВМ.

Содержание

Введение

1. Выбор способа решения задачи курсового проектирования

1.1 Формализация алгоритма функционирования

1.2 Детализация исходной структуры

2. Разработка схемы электрической принципиальной

2.1 Синтез схемы электрической функциональной

2.2 Оптимизация схемы электрической принципиальной

3. Проверка корректности принятых технических решений

3.1 Разработка методики проверки правильности функционирования

3.2 Разработка модели схемы электрической принципиальной

Заключение

Список литературы