Федеральное агентство по образованию ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»Счетчики - 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.
План
Содержание
Введение
1. Выбор способа решения задачи курсового проектирования
