Лабораторная 3

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Институт компьютерных наук и технологий

Высшая школа интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

«Синтез последовательностных схем. Счетчики»

по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»

Выполнил

студент гр. 3530903/80001 А. В. Шильникова

Руководитель Н. М. Вербова

«___» __________ 2020 г.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: изучить принципы синтеза последовательных схем на примере синтеза недвоичного счетчика.

1. Синтезировать недвоичный вычитающий счетчик с коэффициентом пересчета Ксч = 5. В таком счетчике номер последующего состояния должен быть на единицу меньше номера предыдущего состояния.

m ≥ | log₂K_сч | = | log₂5 | = 2,322

Счетчик будем строить на основе трех триггеров, так как примем m = 3. Число избыточных состояний счетчика: 2^m – K_сч = 2³ – 5 = 3

Из возможных состояний счетчика исключим три состояния: 101, 110, 111

Таблица функционирования счетчика:

№ сост.
0	1	0	0	0	1	1
1	0	1	1	0	1	0
2	0	1	0	0	0	1
3	0	0	1	0	0	0
4	0	0	0	1	0	0

Прикладные таблицы для каждого триггера:

→

		Q3	Q2Q3	Q2
	01	00	00	00
Q1	10	-	-	-

→

		Q3	Q2Q3	Q2
	00	00	11	10
Q1	01	-	-	-

→

		Q3	Q2Q3	Q2
	00	10	10	01
Q1	01	-	-	-

В качестве элементной базы выберем триггер D-типа. Его характеристическая таблица:

→	Dt
00	0
01	1
10	0
11	1

На основе этой таблицы составим Карты Карно для каждого триггера

D₁

		Q3	Q2Q3	Q2
	1	0	0	0
Q1	0	-	-	-

D₂

		Q3	Q2Q3	Q2
	0	0	1	0
Q1	1	-	-	-

D₃

		Q3	Q2Q3	Q2
	0	0	0	1
Q1	1	-	-	-

D₁ =

D₂ = Q₁ + Q₂Q₃

D₃ = Q₁ + Q₂

Схема синтезируемого устройства:

2. Изучить принцип работы счетчика на ИС К155ИЕ6 (SN74192)

Схема синтезируемого устройства на ИС К155ИЕ6:

Схема синтезируемого устройства «без дребезга»:

Схема счетчика при суммировании в динамике:

Осциллограмма:

3. На базе ИС К155ИЕ6 сконструировать суммирующий счетчик с Ксч = 6.

Число 6 представлено в двоичной системе – «0110». Подадим его на вход счетчика.

Схема синтезируемого устройства:

Вывод:

В ходе проделанной лабораторной работы мы синтезировали недвоичный вычитающий счетчик с заданным коэффициентом пересчета. Также изучили принцип работы счетчика на ИС К155ИЕ6.