МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Цифровая схемотехника»
Тема: «Разработка электронного устройства»
Студент гр. |
|
|
Преподаватель |
|
Ухов А.А. |
Санкт-Петербург
202X
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»)
Кафедра ЭПУ
задание к курсовому проекту «Разработка электронного устройства» по дисциплине «ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА», 202X учебный год
Фамилия, имя, отчество:
№ задания:
Устройство подсчета числа активных входов
Разработать цифровой блок:
Основа блока – счетчик.
На вход блока подается 16 дискретных цифровых сигналов.
Каждый из сигналов независимо от других может иметь уровень лог. 0 или лог. 1.
Необходимо постоянно подсчитывать количество сигналов с уровнем лог. 1 за время не более 10 мс.
Необходимо предусмотреть параллельный регистр для хранения последнего подсчитанного числа.
Полученное в регистре шестнадцатеричное число выводится из блока.
Дополнительный дискретный выход имеет уровень лог.1, если полученное число превышает значение 14.
Схема должна иметь тактовый вход (частоту выбрать). Сигнал с данного входа напрямую поступает на тактовые входы всех последовательностных узлов блока (триггеров, регистров, счетчиков и т.д.). Все последовательностные узлы блока должны иметь синхронную архитектуру.
Схема должна иметь вход сброса. В начале работы блока на данном входе кратковременно появляется уровень лог. 0, что должно вызывать загрузку (в т.ч. асинхронную) во все последовательностные узлы блока требуемых начальных значений.
Устройства, в которых возможно использование данного блока:
Устройство подсчета количества не сбитых кеглей в кегельбане.
Устройство подсчета количества свободных ячеек в камере хранения.
Общие требования к оформлению пояснительной записки:
Пояснительная записка должна содержать анализ задания с его формализацией и разбивкой схемы на блоки. Пример: «таймер представляет собой каскад 2/10 счетчиков, работающих с частотой 1 Гц, …».
Электрические принципиальные схемы оформляются в среде Max+Plus II, и, вместе с результатами моделирования, являются главным итогом работы над курсовым проектом.
Внешние сигналы задаются на временных диаграммах вручную либо формируются служебными схемами, разработанными для тестирования основной схемы.
К пояснительной записке, содержащей описание принципа действия схемы, требуется приложить созданный проект Max+Plus, а также схемы и временные диаграммы в формате PDF (создаются через функцию печати).
Аннотация
В курсовой работе описаны ключевые этапы создания и моделирования электронного устройства. Работа включает в себя следующие разделы: техническое задание, введение, заключение, два основных раздела и список литературы. В первом разделе подробно рассматривается схема, разделенная на составные части. Анализируется каждая из этих частей, описывается принцип ее работы. Во втором разделе проводится моделирование и анализ его результатов.
ANNOTATION
The coursework describes the key stages of creating and modeling an electronic device. The work includes the following sections: technical specifications, introduction, conclusion, two main sections and a list of references. The first section examines in detail the circuit, divided into its component parts. Each of these parts is analyzed, and the principle of its operation is described. The second section conducts modeling and analysis of its results.
СОДЕРЖАНИ
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ 6
1.1. Блок тактирования и сброса 6
1.2. Блок приема сигналов 6
1.3. Управляющий счетчик 7
1.4. Блок разрешения записи в регистр 8
1.5. Блок счета, хранения и вывода 9
1.6. Полная схема 11
2. ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 15
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ 6
1.1. Блок тактирования и сброса 6
1.2. Блок приема сигналов 6
1.3. Управляющий счетчик 7
1.4. Блок разрешения записи в регистр 8
1.5. Блок счета, хранения и вывода 9
1.6. Полная схема 11
2. ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 15
Введение
Данная курсовая работа посвящена разработке устройства подсчета числа активных входов. В ней конструируется схема счетчика сигналов, принимаемых независимо с 16-ти параллельных входов. Каждый из сигналов может иметь логический уровень 0 или 1. Полученное в регистре число выводится из блока.
Устройство включает в себя параллельный регистр для хранения последнего подсчитанного числа, а также выводит лог. 1, если полученное число превышает значение 14.
Схема имеет тактовый вход, а все последовательностные узлы блока выполнены по синхронной архитектуре. Внешнее управление осуществляется импульсами с длительностью не более 10 мс.
В начале работы блока предполагается начальная инициализация всех последовательностныех узлов, куда загружаются требуемые начальные значения.
Моделирование и проектирование схемы проведено в среде MAX+ plus.
Разработка схемы
Схему разрабатываемого устройства можно разделить на несколько блоков.
Блок тактирования и сброса
Блок приема сигналов
Управляющий счетчик
Блок разрешения записи в регистр
Блок счета, хранения и вывода
Рассмотрим каждый блок схемы по отдельности.
1.1. Блок тактирования и сброса
Начальный блок включает тактовый генератор CLK и сигнал начального сброса-установки nRST (рис. 1). На nRST подается кратковременный лог. 0 в начале работы схемы.
CLK без синхронно тактирует элементы схемы. Между ним и входами нет элементов, влияющих на прохождение тактового сигнала.
Рис. 1. Блок тактирования и сброса