2. Определение скорости передачи информации
Согласно заданию, максимальная и минимальная скорости передачи определяется по формуле:
|
(2.1) |
|
(2.2) |
.
Оптимальная скорость 2000 Бит/с.
Одному переданному биту информации соответствует один период частоты С. Следует определить какой необходимо выбрать коэффициент деления при определённой частоте кварцевого резонатора. Выбираем частоту кварцевого резонатора 1 МГц.
Частота снимаемая с делителя должна составлять:
скорость передачи S = 100 бит * 20 = 2000 бит за 1 секунду;
F = 2000 * 16 = 32000 (Гц) ;
допустимое отклонение от заданного варианта:
Fmax = 204016 =32640 (Гц).
Fmin = 196016 =21360 (Гц).
коэффициент деления
Кд max = Fкв /Smin; |
(2.3) |
Кд min = Fкв /Smax; |
(2.4) |
Кд max = 1000000 / 1960 =510,2
Кд min = 1000000 / 2040 =490,196
Коэффициент деления может быть только целым числом. Выбираем коэффициент деления Кд =31.Необходимо проверить подходит ли нам число 56.
F1 = F кварца / КД = 1000000 / 31 = 32258(Гц)
Частота F1 укладывается в диапазон от Fmin до Fmax. Коэффициент деления 31 нам подходит.
3. Выбор элементной базы
Каждая серия интегральных микросхем (ИС) имеет определенный набор микросхем различного функционального назначения. Совокупность этих микросхем называют функциональным рядом. В различных сериях существуют микросхемы одинакового функционального назначения, имеющие одинаковую структурную схему, условное обозначение и схему подключения (цоколевку). Однако такие микросхемы имеют отличия в технологии изготовления, различные корпуса и существенные отличия в параметрах. Функциональный ряд ИС наиболее распространенных серий можно найти в справочной литературе.
Функциональный ряд можно разбить на несколько групп по функциональному назначению: формирователи, генераторы, логические элементы, триггеры, счетчики, ключи и мультиплексоры, регистры, дешифраторы и другие.
В данном задании подойдут микросхемы многих функциональных рядов, однако, предпочтительнее ряд К561.
Основанием для выбора данной серии ИС являются следующие факторы: микросхемы данной серии не требуют большой стабильности питающего напряжения, потребляемый ток невелик и составляет миллиамперы, питающее напряжение имеет широкий диапазон и мы в праве выбирать напряжение от 5 до 14 В. Тактовая частота является максимальной в устройстве и составляет 1 МГц. Исходя из перечисленных условий серия К561 нам подходит.
4. Кодирование информации
4.1 Кодирование и минимизация
Определим разрядность кода. Для этого подсчитываем, сколько различных символов содержит сообщение, передаваемое в канал связи:
ЧЕНЦОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ – сообщение содержит 14 различных символов, включая пробелы.
Для определения числа разрядов кода воспользуемся следующей формулой:
|
(4.1) |
где:
N – число различных символов;
n – разрядность кода.
Подставляя в (4.1) число различных символов, получаем, что код, передаваемый в канал связи, должен быть четырехразрядным (n = 4).
Кодирование символов посылки приведено в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Кодирование символов посылки
Такт |
Символ |
X5 |
X4 |
X3 |
X2 |
X1 |
Код буквы |
Y4 |
Y3 |
Y2 |
Y1 |
|
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
О |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
С |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
И |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
П |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
К |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
6 |
О |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
7 |
В |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
8 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
К |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
10 |
О |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
11 |
Н |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
12 |
С |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
13 |
Т |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
14 |
А |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
Н |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
16 |
Т |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
17 |
И |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
18 |
Н |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
19 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
Е |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
21 |
В |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
22 |
Г |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
23 |
Е |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
24 |
Н |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
25 |
Ь |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
26 |
Е |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
27 |
В |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
28 |
И |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
29 |
Ч |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
13 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
СБРОС |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
Ч |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Минимизируем методом Карно – Вейча. Строим карту Карно для пятиразрядного входного слова. Шаблон карты Карно показан на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Шаблон карты Карно
Запишем выходные функции в минимальной нормальной дизъюнктивной форме (МДНФ):
Рисунок 4.2 - Карта Карно для функции Y1
|
(4.2) |
Рисунок 4.3 – Карта Карно для функции Y2
|
(4.3) |
Рисунок 4.4 – Карта Карно для функции Y3
|
(4.4) |
Рисунок 4.5 – Карта Карно для функции Y4
|
(4.5) |
