Принципиальная электрическая схема устройства сдвига четырехразрядного двоичного числа. Ввод числа с использованием счетчика. Сдвиг разрядов комбинационным программируемым сдвигателем. Расчет количества входов дешифратора, таблица его истинности.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ «ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ» КАФЕДРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЕТЕЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «ЦИФРОВЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА»Разработать принципиальную электрическую схему устройства сдвига четырехразрядного двоичного числа в соответствии с заданной структурной схемой (Лист 1). Выполнить с помощью триггера ввод управляющего сигнала D, определяющего направление сдвига.Ввод числа Х, представленного в двоичном коде выполняет счетчик Y1, выполненный на микросхеме DD1 типа К555ИЕ10. В нем выделен управляющий дешифратор, выполненный на микросхемах DD4 типа К555ЛАЗ, DD5 типа К555ЛА4, DD6 типа К555ЛА4, DD7 типа К555ЛА4, и сдвигающая матрица конъюнкторов, которая выполнена на микросхемах DD8..DD16 типа К555ЛА12, DD17 типа К555ЛА4, DD18 типа К555ЛА1, DD19 типа К555ЛА1, DD20 типа К555ЛА4.Дело в том, что в сдвигающих регистрах время сдвига прямо пропорционально величине (шагу) сдвига, поскольку в них на каждом такте осуществляется сдвиг только на один разряд. При сдвиге вправо высвобождающиеся разряды заполняются знаковой цифрой, а при сдвиге влево - нулями. Обычно при логическом и арифметическом сдвигах величина шага сдвига не превышает gmax = n - 1 (где n - разрядность сдвигаемого слова), так как в противном случае ни одна цифра сдвигаемого слова останется в начальной разрядной сетке, что, как правило, не имеет смысла при обработке реальной информации. При сдвиге вправо высвобождающиеся старшие разряды автоматически заполняются младшими цифрами слова, а при сдвиге влево высвобождающиеся младшие разряды - старшими цифрами слова. Шаг сдвига определяют сигналы S1 и S0 (S1 = 0, S0 = 1 - сдвиг на один разряд; S1 = 1, S0 = 0 - сдвиг на два разряда; S1 = 1, S0 = 1 - сдвиг на три разряда).Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов поданных на вход. Используются множество различных счетчиков: асинхронные и синхронные; двоичные и десятичные; однонаправленные и двунаправленные. Основой любого счетчика является линейка из нескольких триггеров. Счетчик в схеме устройства сдвига предназначен для параллельного ввода четырехразрядного двоичного числа Х поэтому необходимо выбрать синхронный счетчик, осуществляющий синхронную параллельную загрузку данных, выполненный на микросхеме К555ИЕ10. Выводы микросхемы имеют следующие назначения: 1 - синхронный вход сброса данных;Триггером называется устройство, имеющие два устойчивых состояния и способное под действием входного сигнала скачком переходить из одного устойчивого состояния в другое. Он имеет два входа: прямой и инверсный. Число входов зависит от структуры и функций, выполняемых триггером. Приняты следующие обозначения входов триггеров: S - раздельный вход установки триггера в единичное состояние по прямому выходу; D - информационный вход (подается информация, предназначенная для записи в триггер);Регистр - это устройство, предназначенное для кратковременного хранения многоразрядных двоичных чисел. Регистры классифицируются по различным признакам основными из которых являются способ ввода информации в регистр и ее вывод, способ представления вводимой и выводимой информации. По способу ввода и вывода информации регистры подразделяются на: - параллельные регистры (регистры памяти); По способу представления вводимой и выводимой информации различают регистры: - однофазного типа (когда информация вводится либо в прямом, либо в обратном коде); При напряжении низкого уровня на входе S1 и высокого на S0, код, поступающий на вход последовательных данных DSR (вход 2), сдвигается по регистру вправо (от Q0 к Q3).Дешифратор - это устройство, предназначенное для обратного преобразования двоичного кода в единичный сигнал и выдачу его на одном определенном выходе, соответствующему двоичному коду, поступившему на вход. Количество входов и выходов дешифратора определяется по формуле: у = 2х, где у - число выходов; х - число входов. 1, 2, 4 обозначены весовые коэффициенты двоичных разрядов, соответствующие отдельным входам. Справа - восемь выходов обозначенных десятичными цифрами (0,1,7).Регистры в системе сдвигателя необходимы для параллельного вывода результата сдвига четырехразрядного числа Х. Для этого выберем восьмиразрядные регистры, выполненные на микросхемах К555ИР23. Выводы микросхемы имеют следующие назначения: 1 - вход разрешения;В результате выполнения курсового проекта была разработана принципиальная электрическая схема устройства сдвига двоичных чисел в соответствии с заданной структурной схемой. Ввод четырехразрядного двоичного числа Х = 1101 обеспечивается с помощью счетчика. Ввод управляющего сигнала D = 0, определяющего направление сдвига обеспечивается с помощью триггера.
План
Содержание
1. Описательный раздел
1.1 Постановка задачи
1.2 Краткое техническое описание
2. Расчетный раздел
2.1 Сдвиг числа Х
2.2 Выбор счетчика
2.3 Выбор триггера
2.4 Выбор регистра
2.5 Разработка схемы электрической структурной сдвигателя
2.6 Синтез дешифратора
2.7 Разработка логической схемы комбинационного программируемого сдвигателя двоичных чисел в базисе «И-НЕ»