Синтез та дослідження двійково-десяткового лічильника - Курсовая работа

Ці знання необхідні фахівцям, звязаним з інтенсивним використанням компютерної техніки, автоматизованих систем обробки даних і керування, спеціалістам з електроніки та радіотехніки, цифрових автоматів і робототехніки. Цей процес певною мірою повязаний з впровадженням інтегральних мікросхем в універсальні обчислювальні комплекси; периферійні пристрої; пристрої реєстрації і передачі інформації; автоматизовані системи управління; пристрої для наукових дослідів; механізації і інженерної праці; побутові пристрої. Застосування інтегральних мікросхем дозволило удосконалити і створити нові методи проектування, конструювання і виробництва радіоелектронної апаратури різноманітного призначення, підвищити їх технічні і експлуатаційні характеристики, традиційно виконаних на механічних принципах дії.Лічильник забезпечує зберігання слова інформації й виконання мікрооперації лічби, яка полягає в збільшенні або зменшенні вмісту лічильника на одиницю. Завдання на курсову роботу передбачає синтез двійково-десяткового лічильника на основі трьох тригерів JK-та одного тригеру D-типу, які працюють в коді з вагою розрядів 6-2-2-1, і його моделювання на ЕОМ. Класифікація тригерів:-за способом організації логічних звязків розрізняють тригери з запуском RS-тригери; з лічильним входом Т-тригери; тригери затримки D-тригери; універсальні JK-тригери; комбіновані (наприклад, RST-, JKRS-, DRS-тригери). Закон функціонування лічильника задано таблицею, в якій в кожному з десяти станів лічильника поставимо у відповідність значення станів тригерів лічильника, беручи до уваги, при цьому, що вага розрядів тригерів відповідно дорівнює 6, 2, 2 і 1. JK-тригер працює наступним чином: Перехід логічного 0 в логічну 1 можна реалізувати двома способами: або встановити тригер в одиницю, або інвертувати його стан, тобто, потрібно щоб, на J-була постійно 1, а на К або 1, або 0 (ставимо зірочку *), аналогічно перехід з 1 в 0 - на К повинна бути логічна 1, а на J-зірочка (1 або 0).Розглянувши три варіанта функціонування двійково - десяткового лічильника, визначимо їх складність апаратної реалізації за методом Квайна та апаратні витрати. За першим та другим синтезом двійково - десяткового лічильника складність схеми рівна К=54, апаратні витрати становлять В=28; за за третьою схемою - складність схеми рівна К=57, апаратні витрати становлять В=30. Для моделювання схеми за першим варіантом використовуються наступні логічні елементи: · три JK тригер (номер 74109); Дизюнктор - це логічний елемент двох, трьох або більше змінних, який працює за правилом: результат дорівнює 0, якщо всі операнди рівні 0; у всіх інших випадках результат дорівнює 1. Для відображення результатів роботи двійково-десяткового лічильника на часовій діаграмі використовується група.При подачі на С - вхід періодичного сигналу певної тривалості методом підбору, визначаємо, що мінімальний півперіод має тривалість 53 нс. При подачі на С - вхід періодичного сигналу тривалістю 52 нс., третій та четвертий тригера на виходах постійно будуть проявляти нулі, другий тригер проявлятиме невірні періодичні сигнали, і лише перший тригер буде працювати згідно таблиці функціонування двійково-десяткового лічильника.Час реєстрації лічильника - це найбільший період часу протягом якого лічильник установиться у новий стан після дії активного (у даному випадку передній фронт на С-вході) значення сигналу [4].Було проведено три варіати синтезу двійково-десяткового лічильника. За методом Квайна визначено складність апаратної реалізації для першого варіанту синтезу К=54 (рис. Підраховані апаратні витрати для першого варіанту реалізації лічильника В=28, для другого варіанту реалізації лічильника В=28, для третього варіанту реалізації лічильника В=30. Одним з найпростіших виявився перший варіант. Було визначено мінімальний період правильного функціонування двійково-десяткового лічильника, який становить 106 нс.В курсовій роботі було синтезовано і промодельовано двійково-десятковий лічильник. За першим синтезом двійково - десяткового лічильника складність схеми рівна К=54, апаратні витрати становлять В=28; за другим синтезом - складність схеми рівна К=54 апаратні витрати становлять В=28; за третьою схемою - складність схеми рівна К=57, апаратні витрати становлять В=30. Мінімізація функцій входів тригерів забезпечує мінімум апаратних витрат на реалізацію комбінаційної частини лічильника. З часової діаграми роботи двійково-десяткового лічильника видно, що лічильник проходить всі стани які відповідно кодують цифри від 0 до 9, що й було необхідно. Коли побудували лічильник, його потрібно було дослідити, і виявити найбільшу тактову частоту, вона складає - 37,7 МГЦ, і найменший період при якому схема працює - 53нс.

ЗМІСТ

ВСТУП

1. АНАЛІЗ ЗАВДАННЯ І ВИБІР МЕТОДУ СИНТЕЗУ

2. СИНТЕЗ ДВІЙКОВО - ДЕСЯТКОВОГО ЛІЧИЛЬНИКА

2.1 Синтез першого варіанту реалізації двійково-десяткового лічильника

2.2 Синтез другого варіанту реалізації двійково-десяткового лічильника

2.3 Синтез третього варіанту реалізації двійково-десяткового лічильника

3. МОДЕЛЮВАННЯ ДВІЙКОВО - ДЕСЯТКОВОГО ЛІЧИЛЬНИКА

3.1 Обґрунтування вибору оптимального варіанту реалізації двійково - десяткового лічильника

3.2 Визначення мінімального періоду правильного функціонування двійково-десяткового лічильника

3.3 Визначення часу реєстрації двійково-десяткового лічильника

3.4 Аналіз результатів

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ