Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

Костромской Государственный Технологический Университет

Кафедра АМТ

Курсовой проект по дисциплине «Микросхемотехника»

«ЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ»

Вариант 1769

Выполнила:

Смирнова М.Л.

Группа:

06-А-1 (б)

Проверил:

Федюкин В.М.

Кострома

2009

Содержание

1. Введение.

2. Описание работы проектируемого устройства.

3. Исходные данные.

4. Синтез комбинационной схемы.

5. Синтез логической функции в заданном базисе.

6. Расчет одновибратора.

7. Синтез счетчика.

8. Синтез дешифратора.

9. Спецификация.

10. Литература.

1. Введение.

Одна из основных тенденций развития современной техники — создание комплексных систем автоматизированного управления техническими объектами. В таких комплексах существенная часть информации циркулирует в дискретном виде.

Это информация о состоянии механизмов, агрегатов и установок (включено / выключено, в норме /не в норме), о положении арматуры трубопроводов (открыто / закрыто), это сигналы с конечных выключателей, командоаппаратов (контроллеров), кнопок и т.п. (цепь замкнута / разомкнута). Сигналы, вырабатываемые управляющими устройствами на основе этой информации, также имеют дискретный характер (включить / выключить, открыть/ закрыть).

Характерной особенностью этих сигналов является то, что нас не интересует их точное конкретное значение в какой-либо системе единиц, а интересует лишь факт наличия/отсутствия сигнала или превышения им некоторого порогового значения.

Поскольку сигналы имеют только два возможных состояния, то для их описания достаточно двух цифр - “0” и “1”, которыми кодируются эти состояния. Такие сигналы и функции, их описывающие, получили название логических.

Логические устройства получили в последние годы широкое распространение во многих областях техники. При этом все возрастающий объем функций, возлагаемых на автоматические устройства, в сочетании с использованием современного элементного базиса в виде больших и сверхбольших интегральных микросхем привели к существенному усложнению дискретных устройств. Это вызывает необходимость изучения научных методов проектирования логических устройств.

Доминирующая роль вычислительной техники, как основного “потребителя” методов синтеза дискретных устройств, привела к тому, что и сами методы, и литература, описывающая эти методы, ориентированы на специалистов по ЭВМ. В то же время, несмотря на общие основы методологии проектирования, логические устройства промышленной автоматики существенно отличаются от ЭВМ. Для них характерно большое число неиспользуемых состояний, широкое применение контактных элементов, наличие специальных режимов работы, невысокие требования к быстродействию и энергопотреблению, но высокие требования к надежности и др. Это требует индивидуального подхода при их проектировании.

Задание.

1. Описание работы проектируемого устройства.

Объект представляет собой техническое устройство, в которое поступают различные детали. Имеются 5 датчиков, которые определяют соответствие деталей ("да" - "нет") некоторым параметрам (размер, форма, цвет, конфигурация и т.п.). В зависимости от комбинации сигналов датчиков f(X5,X4,X3,X2,X1) детали сортируются и направляются в разные бункеры и подсчитываются. Рас­смотрим работу для одного бункера.

П ри поступлении детали в позицию сортировки вырабатывается сигнал ГОТОВ, который равен “1" все время нахождения детали в этой позиции. Для проектируемой схемы сигнал ГОТОВ и сиг­налы датчиков Х5, Х4, Х3, Х2, Х1 - внешние. По фронту сигнала ГОТОВ запускается одновибратор (G1, G2 - одновибраторы). Через время задержки t1 (на срабатывание датчиков) одновибратор формирует синхроимпульс дли­тельностью t2. По сигналу "1" на выходе комбинационной схемы и синхроимпульсу детали направ­ляются в соответствующий бункер. Схема счетчика осуществляет подсчет деталей, поступающих в бункер, и при достижении заданного числа N выдает сигнал о заполнении бункера.

Курсовой проект должен содержать:

1. В соответствии с заданной таблицей состояний минимизировать логическую функцию и синтезировать её в заданном базисе;

2. Спроектировать одновибратор на интегральных таймерах для заданного времени задержки t1 и длительности импульса t2;

3. Синтезировать в заданном элементном базисе счётчик с заданным модулем счёта N и направлением счёта;

4. Разработать дешифратор для индикации показаний счётчика при заданном типе индикатора;

5. Выполнить чертёж разработанной схемы.