Виконати повний цикл робіт по синтезу схеми перетворювача коду, який повинен керувати роботою двохрозрядного семисегментного індикатора, що входить до складу якогось відеоконтрольного пристрою. На вхід перетворювача коду подається код з лічильника імпульсів у форматі 1-2-4-8. При цьому на індикаторі повинні відображатися тільки стилізовані цифри індикатора, що співпадають з цифрами власного шифру студента, а при надходженні на вхід перетворювача коду інших цифрових даних повинен висвітлюватися спеціальний символ:
остання цифра шифру |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
спеціальний символ |
індикатор А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
індикатор В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відповідно до варіанту необхідно:
Розрахувати генератор імпульсів на основі логічних елементів, частота імпульсів якого дорівнює N Гц, де N – остання цифра шифру студента (0 = 1,5 Гц). Елементна база генератора відповідно за таблицею:
|
парна |
не парна |
БАЗИС (передостання цифра залікової книжки) |
І – НІ (И – НЕ) |
АБО – НІ (ИЛИ – НЕ) |
ТЕХНОЛОГІЯ (остання цифра залікової книжки) |
ТТЛ |
КМОП |
Необхідно вибрати активні елементи за довідником. У відповідності за технологією вибрати двійково-десятковий лічильник.
Скласти таблицю істинності для семисегментного перетворювача коду.
За допомогою булевих перетворень та (або) карт Вейче-Карно знайти мінімізовану ДНФ для всіх не співпадаючих змінних A, B, C, D, E, F, G сегментів індикаторів.
Вибрати відповідні інтегральні мікросхеми і розробити на їх основі принципову схему для реалізації всіх A, B, C, D, E, F, G
Визначити час затримки синтезованої схеми перетворювача коду для кожного сегменту обох індикаторів.
Довільно вибрати десяткові лічильники для схеми.
Розрахувати блок живлення схеми.
Структурна схема цифрового автомату має вигляд:
N
Гц
Генератор тактових
імпульсів
Лічильник одиниць
Дешиф-ратор А
Індикатор А
Лічильник десятків
Дешиф-ратор В
Індикатор В
БЛОК ЖИВЛЕННЯ
На основі структурної схеми згідно варіанту розробити та побудувати принципову схему цифрового автомату. В схемі передбачити кнопку «Пауза» для спостерігання числа підрахованих імпульсів та кнопку «Скидання в 0».
2.3
Розробка схеми перетворювача коду
(дешифратори А-В)
Додаток Б Електронна модель схеми цифрового автомату в середовищі ISIS__ Proteus (Electronics WorkBench) _
Перелік графічного матеріалу
Лист 1 – ф. А3-А2 – Схема електрична структурна
Лист 2 – ф. А3-А2 – Схема електрична принципова
Список рекомендованої літератури
Колонтаєвський Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум. – К.: Каравела, 2003. – 368с.
Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. – М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 336с.
Лихтциндер Б.Я., Кузнецов В.Н. Микропроцессоры и вычислительные устройства в радиотехнике: Учебное пособие. – К.: Вища школа, 1988.
Горбунов В.П., Панфилов Д.И., Преснухин Д.Л. Справочное пособие по микропроцессорам и микроЭВМ / Под ред. Л.Н.Преснухина. – М.: Высшая школа, 1988. - 272с.
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В.Якубовский, С.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др.; Под редакцией С.В.Якубовского. – М.: Радио и связь, 1990. - 496 с.
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. – Челябинск.: Металлургия. 1989.- 352с.
ГОСТ 2.105-95. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.708-2000. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой техники.
ГОСТ 2.710-2000. ЕСКД. Обозначения условные буквенно-цифровые, применяемые на электрических схемах.
ГОСТ 2.743-2000. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.
Тріфонюк В.В.Надійність пристроїв промислової електроніки.-К.:Либідь, 1993.-64с.
ДСТУ 2843-94. Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення.
ДСТУ 2815-94. Електричні і магнітні кола та пристрої. Терміни та визначення.
ДСТУ 3120-95. Літерні позначення основних величин.
Приклад
Нехай варіант буде: 1 2 3 4. Тоді згідно варіанту повинні на індикаторі висвітлюватись при надходженні відповідних кодів такі символи: 1, 2, 3, 4, Н.
Складаємо таблиці істинності перетворювача коду.
Для дешифратора А:
Код |
Символи на індикаторі A |
Вхідні змінні |
Вихідні змінні |
|||||||||
x1 (8) |
x2 (4) |
x3 (2) |
x4 (1) |
y1 (a) |
y2 (b) |
y3 (c) |
y4 (d) |
y5 (e) |
y6 (f) |
y7 (g) |
||
0 |
Н |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
5 |
Н |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
6 |
Н |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
Н |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
8 |
Н |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
9 |
Н |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Із таблиці видно: Y1 = Y4, Y2 = 1.
Для дешифратора В:
Код |
Символи на індикаторі B |
Вхідні змінні |
Вихідні змінні |
|||||||||
x1 (8) |
x2 (4) |
x3 (2) |
x4 (1) |
y1 (a) |
y2 (b) |
y3 (c) |
y4 (d) |
y5 (e) |
y6 (f) |
y7 (g) |
||
0 |
L |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
5 |
L |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
6 |
L |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
7 |
L |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
8 |
L |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
9 |
L |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
___
Із таблиці видно: Y5 = Y3.
За допомогою діаграм Вейче–Карно знаходимо мінімальну ДНФ (диз’юнктивна нормальна функція) для не повністю визначеної функції дешифратора А (вхідні двійкові комбінації A(1010)-F(1111) не надходять на вхід дешифратора!).
Для У1
= У4 Х
3Х4
У1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
0 |
0 |
1 |
1 |
01 |
0 |
0 |
0 |
0 |
11 |
X |
X |
X |
X |
10 |
0 |
0 |
X |
X |
Х1Х2
У зв’язку з тим, що в завданні комбінацій з 1010 по 1111 у нас немає, то в ці клітинки ставимо Х і можемо вважати його, як 1 так і 0 при необхідності.
Об’єднувати можна одиниці по 1, 2, 4, 8…
клітинок. Ті елементи, що в об’єднанні
та змінили свій знак з ХN
на
N
або навпаки – в кон’юнкції не враховуються.
(ДО
СКОРОЧЕННЯ)
(ПІСЛЯ
СКОРОЧЕННЯ)
Далі так само і для решти вихідних сигналів дешифраторів…
Для У3 |
|
|
||||||||
У3 |
0 |
0 1 |
11 |
10 |
|
У5 |
00 |
01 |
11 |
1 |
00 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
00 |
1 |
0 |
0 |
1 |
01 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
01 |
0 |
1 |
1 |
1 |
11 |
X |
X |
X |
X |
|
11 |
X |
X |
X |
X |
10 |
1 |
1 |
X |
X |
|
10 |
1 |
1 |
X |
X |
Для У5
0
0
Для У6 |
|
Для У7 |
||||||||
У3 |
0 |
01 |
11 |
10 |
|
У |
00 |
01 |
1 |
1 |
00 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
01 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
01 |
1 |
1 |
1 |
1 |
11 |
X |
X |
X |
X |
|
11 |
X |
X |
X |
X |
10 |
1 |
1 |
X |
X |
|
10 |
1 |
1 |
X |
X |
0
5
1
0
Якщо вихідні змінні не співпадають, тоді потрібно опрацювати 14 карт Вейче-Карно.
3) На основі отриманих рівнянь будуємо схему перетворювача коду (дешифратор А).
4) Переводимо, при необхідності, на потрібний елементний базис елементів користуючись правилами Де-Моргана.
Наприклад:
Згідно варіанту базис АБО–НІ.
5) На основі отриманих рівнянь будуємо схему перетворювача коду (дешифратор А).
+UП
R1 160
У2(B)
У1(A)
У4(D)
У3(C)
У5(E)
У6(F)
У7(G)
Х2
Х3
Х4
Х1
