Векторная диаграмма работы счетчика
Модуль счетчика
Синтез входного комбинационного устройства
Входное КЦУ имеет следующие состояния:
Установка начального состояния (UST):0, 3, 5
Приостановка работы (OST):2, 4, 6
Смена состояний (SMEN):1, 7
Таблица переключения входного комбинационного устройства
№ |
Х2 |
Х1 |
Х0 |
UST |
OST |
SMEN |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
6 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
UST
X2X1 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
UST=nX3nX2X1vX3nX1vX2nX1vX2X3
OST
X2X1 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
OST=nX3nX2vX1
SMEN
X2X1 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
SMEN=X1nX2nX3vX1X2X3
Схема входного КЦУ
Векторная диаграмма работы входного кцу
Модуль входного кцу
Синтез кодопреобразователя
Назначение кодопреобразователя заключается в выводе на сегментный индикатор значений счетчика. Поэтому входными сигналами будут являться Q1,Q2,Q3,Q4. А выходными будут сигналы для каждого сегмента индикатора A, B, C, D, E, F, G, A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1. Так как значение счетчика является двухразрядным, используем 2 индикатора.
Десятки Единицы
A A1
F B F1 B1
G G1
E C E1 C1
D D1
0 – горит
1 – не горит
Составим таблицу переключения кодопреобразователя:
№ |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
A1 |
B1 |
C1 |
D1 |
E1 |
F1 |
G1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
С помощью карт Карно составим функции состояния выходов:
A=D=E=F
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
11 |
1 |
1 |
Ф |
1 |
10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
A=D=E=F=Q4Q3vQ4Q2
B=C
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
11 |
0 |
0 |
Ф |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B=C=0
G
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
1 |
1 |
01 |
Ф |
1 |
1 |
1 |
11 |
1 |
1 |
Ф |
1 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
G=1
А1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
11 |
0 |
0 |
Ф |
1 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
A1=nQ4nQ3nQ2vQ2Q1Q4vQ4Q3Q2
B1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
1 |
0 |
1 |
11 |
0 |
0 |
Ф |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B1=nQ4Q3nQ2v nQ4Q3nQ1
C1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
0 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
0 |
1 |
11 |
1 |
0 |
Ф |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
С1= nQ2nQ1Q3v nQ4nQ3nQ1
D1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
1 |
0 |
11 |
0 |
0 |
Ф |
1 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
D1=nQ4nQ3nQ2v Q4Q2Q1vQ3Q2Q1vQ4Q3Q2
E1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
1 |
0 |
01 |
Ф |
1 |
1 |
0 |
11 |
0 |
1 |
Ф |
1 |
10 |
0 |
1 |
1 |
0 |
E1=Q1vQ2Q3Q4
F1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
1 |
1 |
01 |
Ф |
0 |
1 |
0 |
11 |
1 |
1 |
Ф |
0 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
F1=nQ4nQ3vQ4nQ2Q3vQ2Q1
G1
Q2Q3 Q4Q3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
Ф |
1 |
0 |
0 |
01 |
Ф |
0 |
1 |
0 |
11 |
0 |
0 |
Ф |
0 |
10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
G1=nQ4nQ3nQ2vQ2Q1Q3vQ4nQ3Q2
Схема кодопреобразователя
Векторная
диаграмма работы кодопреобразователя
Модуль кодопреобразователя
Общая схема автомата
Векторная диаграмма работы автомата
Итоговая схема
Заключение
В данной курсовой работе был разработан проект пересчетного устройства по заданным параметрам. Все устройства, входящие в общую схему, работают в соответствии с вариантом задания, о чем подтверждают находящиеся в курсовой работе векторные диаграммы.
Устройство было проверено на макете в лаборатории. Работа макета показала правильность создания всего цифрового автомата.