Лабы / Узлы лаба 7

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра ВТ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №7

по дисциплине «Узлы и устройства средств вычислительной техники»

Тема: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВОИЧНЫХ СЧЕТЧИКОВ

Вариант 12

Студенты гр. 6306 Мальцева В.А.

Солдатенков А.А.

Преподаватель Бондаренко П.Н.

Санкт-Петербург

2019

Цель работы

Исследовать особенности функционирования двоичных счетчиков с вырожденными переходами (принудительной установкой в состояния) и различными способами организации переноса.

Задание на лабораторную работу

Задание состоит из двух частей:

Часть 1. Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II мегафункций счетчиков счетчик с вырожденными состояниями. Способ реализации 1: Порядок счета: 2-14. Способ реализации 2: Порядок счета: 0-6, 9-15.

Часть 2. Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов триггеров счетчик с вырожденными состояниями с модифицированными межразрядными связями. Порядок счета: 0-2, 5-15. Тип триггера: JK.

При нахождении функций возбуждения триггеров использован "словарь" JK триггера, приведенный в табл.1.

Таблица 1. Словарь JK-триггера.

Исходное состояние	Следующее состояние	Функции возбуждения триггеров
Q3Q2Q1Q0	Q3Q2Q1Q0	J3K3	J2K2	J1K1	J0K0
0000	0001	0x	0x	0x	1x
0001	0010	0x	0x	1x	x1
0010	0101	0x	1x	x1	1x
0101	0110	0x	x0	1x	x1
0110	0111	0x	x0	x0	1x
0111	1000	1x	x1	x1	x1
1000	1001	x0	0x	0x	1x
1001	1010	x0	0x	1x	x1
1010	1011	x0	0x	x0	1x
1011	1100	x0	1x	x1	x1
1100	1101	x0	x0	x0	1x
1101	1110	x0	x0	1x	x1
1110	1111	x0	x0	x0	1x
1111	0000	x1	x1	x1	x1

Вместо символа произвольного сигнала Х можно подставлять любое значение (0 или 1), на основании таблицы получим следующие функции:

J3=Q0Q1Q2

K3=Q0Q1Q2

J2=Q0Q1||¬Q0Q1¬Q2¬Q3

K2=Q0Q1Q2

J1=Q0

K1=Q0||¬Q0Q1¬Q2¬Q3

J0=1

K0=1

На основании функций может быть построена схема счетчика (рис. 2).

На рис. 1 приведена функциональная схема счетчика с вырожденными состояниями на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II мегафункций счетчиков в соответствии с заданием части 1.

Рис. 1. Функциональная схема счетчика с вырожденными состояниями на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II мегафункций счетчиков

На рис. 2 приведена функциональная схема счетчика на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов триггеров с вырожденными состояниями с модифицированными межразрядными связями в соответствии с заданием части 2.

Рис. 2. Функциональная схема счетчика с вырожденными состояниями с модифицированными межразрядными связями на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов триггеров

Построим соответствующие схемы в системе Quartus II. Комбинационные схемы, представленные графическим файлом проекта Quartus II, приведены на рис. 2.

Рис. 2. Комбинационные схемы счетчиков в системе Quartus II.

На рисунке 3 приведены результаты функционального моделирования.

Рис. 3. Результаты функционального моделирования счетчиков

Из функционального моделирования схемы можно сделать вывод, что схема построена правильно.

В ходе лабораторной работы мы назначили выходы и входы соответствующим контактам, после чего загрузили модель с помощью Quartus II на заранее подготовленную плату, наблюдали работу устройства в автоколебательном режиме.

Выводы по работе

В процессе выполнения лабораторной работы мы исследовали особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона. Загрузили проект на плату, убедившись в правильности решения.