2) Исходные параметры устройств.
Вариант 21, 
Технологические параметры:
Технологический базис CMOS0.7мкм-2Metal, напряжение питания 5 В.
Пороговое напряжение n-канального транзистора
В.Пороговое напряжение p-канального транзистора
В.Крутизна n-канального транзистора
.Крутизна p-канального транзистора
Максимальное время фронта и среза 1 нс.
Рабочая частота 20 МГц.
Нагрузочная емкость 0.5 пФ.
Окончательные топологические параметры транзисторов в инверторе:
,
,
.
Таблица 1.1. Параметры быстродействия вентилей.
|
|
|
|
|
|
|
|
НЕ |
0.755 |
0.837 |
0.796 |
1.400 |
1.460 |
|
2ИЛИ-НЕ |
0.759 |
0.739 |
0.749 |
1.390 |
1.450 |
|
2И-НЕ |
0.712 |
0.841 |
0.777 |
1.430 |
1.430 |
,
нс
,
нс
,
нс
,
нс
,
нс
2. Теоретические сведения.
1). Структурная схема счетчика.
На рисунке 1 приведена структурная схема проектируемого счетчика на базе DC-триггеров с асинхронными входами сброса и установки.
Рис. 2.1. Структурная схема кольцевого счетчика.
Поскольку исходным триггером является RSC-триггер, то ниже приведена схема преобразования синхронногоRSC-триггера вD-триггер, а также схема самогоRSC-триггера с асинхронными входами сброса и установки.
Рис. 2.2. Структурная схема D-триггера.
Р
ис
2.3. Структурная схемаRSC-триггера
и его условное обозначение.
2) Описание работы.
Распространенной разновидностью
параллельных счетчиков являются
кольцевые счетчики, строящиеся на базе
сдвиговых регистров. Пример простейшего
кольцевого счетчика дан на рис.2.1. Схема
имеет 15 устойчивых состояний, после
прохождения которых она возвращается
в исходное состояние. Таким образом
данная схема выполняет функцию счетчика
с модулем счета
.
Числа на выходе счетчика представлены
в закодированном виде. Чтобы преобразовать
их в двоичный код, к выходам счетчика
необходимо подключить соответствующую
ВКС.
Если регистр содержит mтриггеров, то счетчик, получаемый после
замыкания обратной связи с выхода
на вход
,
имеет
устойчивых состояний. Для получения
нечетных значений
необходимо исключить одно из устойчивых
состояний. Обычно исключают состояние,
когда
.
Чтобы исключить это состояние, необходимо
обеспечить
=0(ввод
0), когда
или
,
т.е.
Эти
схемы реализуются наRSилиJK-триггерах. Для
установки счетчиков в состояние “0”
или “1”
используются асинхронные входы RиS. Кольцевые счетчики достаточно просты, надежны в работе, обладают высоким быстродействием.
3) Таблица истинности.
|
Номер состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
9 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
11 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
13 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Таблица 1.