Реализация синхронного автомата на интегральных микросхемах - Курсовая работа

Такого рода устройства используются в телекоммуникационных системах (в том числе, в вычислительных сетях, сотовых телефонах и т.п.). В курсовом проекте необходимо разработать УСБП, которое после обнаружения заданной подпоследовательности символов принимает следующие подряд восемь символов, проверяет их на заданное условие и, в случае выполнения этого условия, отображает их содержимое на двух семисегментных индикаторах, интерпретируя содержимое этих восьми символов как двухразрядный шестнадцатиричный код.В курсовом проекте необходимо разработать УСБП, которое после обнаружения заданной подпоследовательности символов принимает следующие подряд восемь символов, проверяет их на заданное условие и, в случае выполнения этого условия, отображает их содержимое на двух семисегментных индикаторах, интерпретируя содержимое этих восьми символов как двухразрядный шестнадцатиричный код. После этого устройство циклически переходит в режим обнаружения заданной подпоследовательности, приему последующих восьми бит, их анализу и, возможно, индикации их содержимого. Как следует из временной диаграммы, смена символа в бесконечной последовательности происходит по фронту сигнала синхронизации (с), а его срез соответствует стабильному значению символа последовательности, т.е. по срезу сигнала синхронизации должно фиксироваться и анализироваться значение символа в устройстве селекции бинарной подпоследовательности. Для примера будем полагать, что символы x1… x6 образуют заданную для селектирования подпоследовательность, при этом символ x1 является первым в искомой подпоследовательности, а символ x6 - последним. Этот код необходимо запомнить в УСБП, проверить на заданное условие и отобразить состояние этих символов соответствующим символом на семисегментном индикаторе (в качестве примера анализируется состояние только четырех символов, а в курсом проекте должны анализироваться и индицироваться состояния восьми символов!).Кроме операции хранения данных регистры могут использоваться и для операции сдвига данных с целью преобразования двоичного последовательного кода в параллельный и наоборот. При этом не меняется само двоичное слово (число), записанное в регистре, оно лишь сдвигается на один разряд и только содержимое последнего триггера ТТ3 пропадает из регистра, а на вход первого ТТ0 поступает новый бит. Сдвигающий регистр в отличие от регистра памяти должен обязательно состоять из непрозрачных триггеров, иначе при первом же сигнале сдвига бит, поступивший на вход первого триггера регистра сдвига, сразу же пройдет на выход этого триггера и соответственно, на вход второго триггера, а значит и на выход второго триггера и т. д. до последнего триггера регистра сдвига. Чтобы обеспечить реверс сдвига и параллельную запись сразу во все триггеры к D-входу каждого i-того триггера подключен мультиплексор, который при подаче "1 "на один из управляющих входов - SL(Shift Left - сдвиг влево), SR(Shift Right - сдвиг вправо) или PL(Parallel load - параллельная загрузка) подключает вход i-того триггера соответственно к выходу младшего соседа (направление A самого младшего триггера (разряда) является входом DR, точка В самого старшего разряда - входом DL (входы DL и DR используются для наращивания разрядности реверсивных регистров).На рисунке 10 приведено уменьшенное изображение генератора слов. Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению генератора слов открывается его расширенное изображение. На рисунке 11 представлено расширенное изображение генератора слов. Ввод данных может также осуществляться путем ввода с клавиатуры четырех шестнадцатиричных чисел в левую часть генератора слов, используя символы, идентичные приведенным в таблице 1. Генератор может работать в трех режимах: • пошаговый (каждый раз после подачи очередного слова на выход генератор останавливается);На рисунке 12 показано уменьшенное изображение логического анализатора. Логический анализатор подключается к исследуемой схеме с помощью выводов в его левой части. Нижние клеммы используется для подачи синхронизирующих импульсов и управления анализатором. Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается расширенное изображение логического анализатора, приведенное ниже на рисунке 13. Кроме того, круглые окна в левой части анализатора показывают текущее состояние входов анализатора.Семисегментный светодиодный индикатор со встроенным преобразователем шестнадцатиричного кода в семисегментный управляется подачей четырехразрядного двоичного кода на входы При моделировании отдельных функциональных частей разрабатываемого устройства селекции бинарной подпоследовательности разрешается использовать семисегментный светодиодный индикатор со встроенным преобразователем шестнадцатиричного кода в семисегментный.В данном курсовом проекте перед нами лежала задача построения синхронного автомата на интегральных микросхемах.Технические условия: объектом разработки является синхронный автомат, предназначенный для выделения и обработки заданной бинарной подпоследовательности из бе

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ задания на курсовой проект

2. Выбор микросхемы регистра сдвига

3. Методика отладки модели УСПБ

3.1 Генератор слов

3.2 Логический анализатор

4. Выбор микросхемы для реализации блока индикации

Заключение

Список литературы

В данном курсовом проекте перед нами лежала задача построения синхронного автомата на интегральных микросхемах. Эта задача решается очень огромным количеством способов. Мы выбрали один из наиболее простых, взяв за основу регистр сдвига. Человечество не стоит на месте и развивается с очень большим потенциалом. Возможно, в будущем эта задача будет решаться за считанные минуты.

1. Тюрин С.В. Практикум по теории автоматов: синтез синхронного управляющего автомата. Учебное пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун.-т, 2004. 84 с. (Электронная версия).

2. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник / С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова. - М.: Изд-во стандартов, 2012. - 316 с.

3. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. - СПБ.: БХВ - Петербург, 2011

4. Новожилов О.П. Основы цифровой техники / Учебное пособие. - М.: ИП РАДИОСОФТ, 2014. - 528 с.