Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РГР по Компьтерной схемотехнике.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
26.11.2019
Размер:
575.77 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

(наименование кафедры)

Тюшова Полина Сергеевна

(фамилия, имя, отчество студента)

Факультет

ИМИКТ

курс

3

группа

3

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине

Компьютерная схемотехника

На тему

Синтез управляющего устройства

(наименование темы)

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Архангельск

2012

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

(наименование кафедры)

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

по

Управление данными

студенту

(наименование дисциплины)

ИИиКТ

факультета

2

курса

3

группы

(фамилия, имя, отчество студента)

ТЕМА:

Синтез управляющего устройства

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Срок проектирования с

Руководитель проекта

«

»

2012 г. по

«

»

2012 г.

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ 5

1 СУММИРУЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК 9

    1. Вычисление количества триггеров

    2. Формирование таблицы истинности

    3. Формирование таблицы переходов

    4. Формирование управляющих воздействий

    5. Формирование минимальных уравнений

    6. Формирование принципиальной схемы

2 Логическое устройство с 3-мя выходами 10

2.1 Формирование таблицы истинности

2.2 Формирование минимальных уравнений

2.3 Построение принципиальной схемы

3 Генератор кодов 11

    1. Вычисление количества триггеров

    2. Формирование таблицы истинности

    3. Формирование таблицы переходов

    4. Формирование управляющих воздействий

    5. Формирование минимальных уравнений

    6. Формирование принципиальной схемы

4 УПРАВЛЯЮЩИЙ АВТОМАТ 12

    1. Вычисление количества триггеров

    2. Формирование таблицы истинности

    3. Формирование таблицы переходов

    4. Формирование управляющих воздействий

    5. Формирование минимальных уравнений

    6. Формирование принципиальной схемы

5 МУЛЬТИПЛЕКСОР 13

6 Полная схема управляющего устройства 13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13

ЗАДАНИЕ

Синтезировать принципиальную схему управляющего устройства, обеспечивающую передачу псевдослучайной последовательности на выход У1, для формирования последовательности использовать следующие устройства:

  1. Суммирующий счетчик – предназначен для преобразования базового сигнала в цифровую последовательность от 0 до 7,

  2. Логическое устройство с 3-мя выходами обеспечивающее корректную работу. Таблицу истинности работы логического устройства должна содержать одну «1» в строке Уi,

  3. Генератор кодов – устройство, формирующее псевдослучайную последовательность для переключения управляющего автомата,

  4. Управляющий автомат. Сформировать граф переключений с выбранной логикой работы, формирующий 4 исходных сигнала.

  5. Мультиплексор из 8 в 1. На информационные вход поступают сигналы из генератора кодов, на разрешающий и адресные входы поступают сигналы из управляющего автомата.

Элементы схемы представлены на Рисунке 1.

Логику формирования адресных сигналов, логических уравнений, адресных входов и входов разрешения сформировать по своему усмотрению.

Рисунок 1 – Схема управляющего устройства

  1. Суммирующий двоичныЙ счетчик

    1. Вычисление количества триггеров

Реализация данного суммирующего счетчика выполняется на трёх триггерах так как восемь импульсов составляют последовательность от нуля до семи, следовательно, 710 = 1112.

    1. Формирование таблицы истинности

Составим таблицу истинности переключений триггеров.

Таблица 3 – Таблица истинности переключений триггеров

Код

Текущее состояние триггеров

Код

Последующее состояние триггеров

Т3

Т2

Т1

Т3

Т2

Т1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

2

0

1

0

2

0

1

0

3

0

1

1

3

0

1

1

4

1

0

0

4

1

0

0

5

1

0

1

5

1

0

1

6

1

1

0

6

1

1

0

7

1

1

1

7

1

1

1

0

0

0

0

    1. Формирование таблицы переходов

Таблица переходов отображает формирование требуемых управляющих сигналов, поступающих на входы триггеров, под воздействием которых на выходах счетчика создаются логические уровни, требуемые таблицей переключений.

Составим таблицу переходов

Таблица 4 – Таблица переходов

Триггер

Управляющие сигналы

Последовательность переходов триггеров

0

1

2

3

4

5

6

7

Т3

Установка

Сброс

Т2

Установка

→ → →

→ → →

Сброс

Т1

Установка

Сброс

    1. Формирование управляющих воздействий

Уравнения управляющих воздействий:

J3 = 34567 K3 = 01237

J2 = 123567 K2 = 013457

J1 = 01234567 K1 = 01234567

    1. Формирование минимальных уравнений

Управляющие уравнения необходимо представить в минимальной форме, для их формирования используются карты Карно.

Для формирования минимальных функций используем карты Карно

Таблица 5 – Карты Карно

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q1

-

1

0

-

Q1

1

-

-

0

Q1

-

-

1

1

Q1

-

0

0

-

Q1

0

-

-

0

Q1

-

-

0

0

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q2

Q1

1

1

-

-

Q1

-

-

-

-

Q1

1

1

1

1

Q1

0

0

-

-

Q1

1

1

1

1

Q1

-

-

-

-

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

Q3

На основании выделенных областей в таблице 5 сформированы минимальные уравнения:

J3 = Q1Q2 K3 = Q1Q2

J2 = Q1 K2 = Q1

J1 = 1 K1 = 1

    1. Формирование принципиальной схемы

Построим схему генератора кодов, на основе JK – триггеров. Схема представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема генератора кодов

  1. Логическое устройство с 3-мя выходами

    1. Формирование таблицы истинности

Количество входных параметров определено предыдущим устройством. На вход подается 3 параметра. В соответствии с условием, логическое устройство имеет три выходных функции, каждая из которых в своем составе имеет только одну единицу.

Построим таблицу истинности данного устройства (Таблица 1).

Таблица 1 – Таблица истинности ЛУ

Аргументы и функции

Сочетания аргументов и соответствующие им значения функций

Весовой коэффициент

0

1

2

3

4

5

6

7

Q2

0

0

0

0

1

1

1

1

4

Q1

0

0

1

1

0

0

1

1

2

Q0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

Y1

1

0

0

0

0

0

0

0

Y2

0

0

0

1

0

0

0

0

Y3

0

0

0

0

0

0

1

0