Схема алгоритма работы устройства сравнения трех чисел, структурная, функциональная и принципиальная схемы. Оценка параметров устройства. Схемы задержки и сброса по питанию, комбинационная схема определения среднего числа. Построение временной диаграммы.
Аннотация к работе
Для сравнения операндов в цифровых системах используются специальные схемы сравнения, так называемые двоичные компараторы. Компараторы могут сравнивать любые операнды. Аналоговый компаратор предназначен для сравнения непрерывно изменяющихся сигналов. Входные аналоговые сигналы компаратора: Uвх - анализируемый сигнал и Uоп - опорный сигнал сравнения, а выходной Uвых - дискретный или логический сигнал, содержащий 1 бит информации. Таким образом, компаратор - это элемент перехода от аналоговых к цифровым сигналам, поэтому его иногда называют однобитным аналого-цифровым преобразователем.По условию поставленной задачи необходимо спроектировать устройство сравнения трех чисел и выяснить, какое из этих чисел является средним. Эти три числа поступают на компараторы, где путем сравнения мы выясняем какие из чисел больше или меньше, а какие даже равны. Для сравнения мы заводим первое (число А) и второе (число В) числа на первый компаратор, второе (число В) и третье (число С) числа на второй компаратор, а первое (число А) и третье (число С) число на третий компаратор соответственно. Открытый шинный формирователь формирует соответствующий выходной код (число А, число В или число С), который записывается в выходной регистр с учетом прихода синхроимпульса от схемы задержки. Например, если управляющий вход ОЕ первого шинного формирователя BD1 будет в состоянии «1», то он сформирует выходной код «числа А», т.е. в выходной регистр будет записано «число А» в виде среднего числа, а остальные шинные формирователи BD2 и BD3 перейдут в z - состояние.Для того, чтобы обеспечить задержку на время ? можно использовать схему показанную на рис. Временные диаграммы схемы задержки показаны на рис. Подсчитаем время прохождения от начала записи трех чисел до момента записи в регистр. ? = 200start 27вх.регистр 24компаратор 3*15КС_определения ср.числа 12шин. форм.Сразу после подачи питания необходимо произвести начальную установку «Триггера готовности». Для этих целей будем использовать схему сброса по питанию. Инвертор на выходе используется для повышения нагрузочной способности.Построим по схеме определения среднего числа таблицу истинности, представленную на таблице 1 Варианты сравнений трех чисел, например, А, В и С, представлены в 0 колонке. Посмотрев на 20 колонку, мы можем сказать, что при равенстве хотя бы двух чисел на выходе будет выходить «1», а если числа все разные, то на выходе будет выходить «0». Выход под номером 12 будет соответствовать «1», что говорит о том, что при сложении с выходом 11, который равен «0», будет на выходе 17 равен «0». Приведем окончательные логические уравнения, по которым строилась схема определения среднего числа: Для числа А: .Для наглядности работы схемы сравнения приведем временные диаграммы работы нашего устройства. 8 приведена диаграмма работы схемы сравнения. Временная диаграмма работы схемы сравнения Обозначение на временных диаграммах: Uп - питание( 5В);Сведения и потребляемой мощности и аппаратных затратах приведены в таблице 3.
План
Содержание
Задание
Аннотация
Введение
1. Анализ задания и постановка задачи
2. Общая схема алгоритма функционирования устройства
3. Разработка функциональной схемы устройства
4. Разработка принципиальной электрической схемы
4.1 Схема задержки
4.2 Схема сброса по питанию
4.3 Комбинационная схема определения среднего числа
5. Построение временной диаграммы
6. Оценка потребляемой мощности и аппаратных затрат
Библиографический список
Введение
сравнение число алгоритм
Что же собой представляют схемы сравнения? Из чего они состоят? Для сравнения операндов в цифровых системах используются специальные схемы сравнения, так называемые двоичные компараторы. Компараторы могут сравнивать любые операнды. От одноразрядных операндов до n - разрядных операндов в зависимости от микросхемы и ее возможности.
Компаратор - это сравнивающее устройство. Аналоговый компаратор предназначен для сравнения непрерывно изменяющихся сигналов. Входные аналоговые сигналы компаратора: Uвх - анализируемый сигнал и Uоп - опорный сигнал сравнения, а выходной Uвых - дискретный или логический сигнал, содержащий 1 бит информации.
Выходной сигнал компаратора почти всегда действует на входы логических цепей и потому согласуется по уровню и мощности с их входами. Таким образом, компаратор - это элемент перехода от аналоговых к цифровым сигналам, поэтому его иногда называют однобитным аналого-цифровым преобразователем.
Неопределенность состояния выхода компаратора при нулевой разности входных сигналов нет необходимости уточнять, так как реальный компаратор всегда имеет либо конечный коэффициент усиления, либо петлю гистерезиса.
На выходах компараторов мы получаем соответственно «Равнозначность» или «Больше или меньше», в зависимости от микросхемы.
Например, для равенства двух одноразрядных операндов А и В реализуется логической операцией . Для определения равенства n - разрядных операндов выполняется логическое умножение, т.е. конъюнкция результатов сравнения отдельных разрядов: Более сложными и широко используемыми являются схемы сравнения для определения неравенства. Для одноразрядных операндов такие функции сравнения реализуются на основе операции «Запрет»: , .
Если говорить о n - разрядных операндов, то операция сравнения производится последовательно с младшего разряда.
После сравнения чисел нам необходимо выяснить, какое из чисел среднее. Нам в этом помогла комбинационная схема, которая путем сравнения записала в выходной регистр среднее число.
Темой данного курсового проекта является разработка устройства схемы сравнения трех восьмиразрядных чисел и выявление из них среднего числа.