Лабы / 6
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Вычислительной техники
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Узлы и устройства средств вычислительной техники»
Тема: Проектирование распределителей тактовых сигналов
(вариант 1)
Студентки гр.6305 |
|
Кинзябаева Г.И. Тарасова А.А. |
Преподаватель |
|
Буренёва О.И. |
Санкт-Петербург
2019
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3
ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ 3
ХОД РАБОТЫ 4
1.РТС НА СДВИГАЮЩЕМ РЕГИСТРЕ 4
2.РТС НА СЧЕТЧИКЕ ДЖОНСОНА 5
ВЫВОД 7
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследовать особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона.
ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ
Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов РТС на основе сдвигающего регистра в соответствии с заданием (количество выходных каналов 6, циркуляция нуля). Выполнить функциональное моделирование, убедиться в правильности работы схемы.
Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов РТС на основе счетчика Джонсона в соответствии с заданием (6 выходных каналов, циркуляция нуля, счётчик без восстановления).
Выполнить функциональное моделирование, убедиться в правильности работы схемы.
Загрузить проект на плату, наблюдать работу устройства в автоколебательном режиме.
ХОД РАБОТЫ
1.РТС НА СДВИГАЮЩЕМ РЕГИСТРЕ
Спроектированная последовательностная схема представлена на рисунке 1. С помощью логического элемента И на вход регистра будут идти единицы, пока в нем имеется хотя бы одна единица, инвертор сигнала Q5 обеспечит циркуляцию нуля.
Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 2.
Рисунок 2
Результаты функционального временного и функционального моделирования представлены на рисунках 3-4.
Рисунок 3
Рисунок 4
Диаграммы показывают ожидаемый результат, видим PTC с циркуляцией нуля и временные задержки на временном моделировании схемы.
2.РТС НА СЧЕТЧИКЕ ДЖОНСОНА
Функционирование счетчика Джонсона определяется таблицей 1. Схемотехнически счетчик Джонсона – это сдвигающий регистр с перекрестной обратной связью. У нас шесть выходных сигналов, соответственно счетчик трехразрядный (количество внутренних состояний 3n). Преобразование выходного кода счетчика Джонсона в код «1 из N» осуществляется дешифратором Джонсона. Полученные функции для дешифратора представлены после таблицы 1. Чтобы перейти от циркуляции единицы к циркуляции нуля, достаточно инвертировать выходные сигналы дешифратора. Спроектированная схема представлена на рисунке 5.
Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 6-7.
Рисунок 6
Рисунок 7
Результаты функционального моделирования и временная диаграмма приведены на рисунках 7 и 8. Выходы Q0-Q2 - выходные сигналы счетчика Джонсона
Рисунок 7
Рисунок 8
Диаграммы показывают ожидаемый результат, видим PTC с циркуляцией нуля и временные задержки на временном моделировании схемы.
ВЫВОД
В процессе работы были исследованы особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона.