МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Вычислительной техники

отчёт

по лабораторной работе №7

по дисциплине «Узлы и устройства средств ВТ»

Тема: Проектирование двоичных счетчиков

(вариант 1)

Студентки гр.6305		Кинзябаева Г.И. Тарасова А.А.
Преподаватель		Буренёва О.И.

Санкт-Петербург

2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3

ЗАДАНИЕ 3

ХОД РАБОТЫ 4

1. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С ПОМОЩЬЮ ДЕШИФРАТОРА 4

2. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С ПОМОЩЬЮ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛОГИКИ 6

3. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С МОДИФИЦИРОВАННЫМИ МЕЖРАЗРЯДНЫМИ СВЯЗЯМИ НА ОСНОВЕ ТРИГГЕРОВ 8

ВЫВОД 11

Цель работы

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

Задание

1. Необходимо синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II мегафункции счетчика LPM_COUNTER счетчик с вырожденными состояниями. В таблице 1 в первом столбце приведены входные данные, которые необходимо реализовать с помощью выделения конечного состояния с помощью дешифратора, во втором столбце – с помощью дополнительной логики. В ячейках таблицы указаны разрешенные состояния счетчика.

Таблица 1

Способ реализации 1 Порядок счёта	Способ реализации 2 Порядок счёта
0-12	0-2; 5-13

2. Необходимо синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР

Quartus II примитивов триггеров счетчик с вырожденными состояниями с модифицированными межразрядными связями. Разрешение состояние счетчика и тип триггера указаны в таблице 2.

Порядок счёта	Тип триггера
0-8; 10-12;	JK

Ход работы

1. Счетчик с вырожденными состояниями с помощью дешифратора

Таблица переходов двоичного счетчика с порядком счета 0-12

№
0	0000	0001
1	0001	0010
2	0010	0011
3	0011	0100
4	0100	0101
5	0101	0110
6	0110	0111
7	0111	1000
8	1000	1010
9	1010	1011
10	1011	1100
11	1100	0000

Таким образом, после значения 1100 необходимо установить счетчик в состояние 0000, то есть подключить на вход сброса сигнал с выхода дешифратора. Полученная функциональная схема приведена на рисунке 1.

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

Как видно из временной диаграммы, форма выходных сигналов соответствует таблице переходов.

2. Счетчик с вырожденными состояниями с помощью дополнительной логики

Таблица переходов двоичного счетчика с порядком счета 0-2; 5-13

№
0	0000	0001
1	0001	0010
2	0010	0101
3	0101	0110
4	0110	0111
5	0111	1000
6	1000	1001
7	1001	1010
8	1010	1011
9	1011	1100
10	1100	1101
11	1101	0000

Таким образом, после значения 1101 необходимо сбросить счетчик. Это произойдет, если подать на вход сброса счетчика логический элемент «И», на вход которого подадим , что даст нам единицу только при комбинации 1101. Для перехода из состояния 0010 в 0101, подадим на вход “sset to 5” логический элемент «И», на вход которого подадим , что даст нам единицу при комбинации 0010.

Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 5.

Рисунок 5

Результаты функционального временного и функционального моделирования представлены на рисунках 6-7.

Рисунок 6

Рисунок 7

Как видно из временной диаграммы, форма выходных сигналов соответствует таблице переходов.