Курсач / Курсовая работа. 20 вариант. Сейткалиев Диас.ИС-16-1п

осуществляемого i-м разрядом регистра при выполнении соответствующей операции сдвига. Тип перехода i-го разряда определяется значениями столбца

разряда (таблици 7.1), которое характеризуется переходом типа α. Следовательно, в карту Карно, в рассматриваемую клеточку необходимо записать символ α. Аналогичным образом заполняется остальная часть карты. Таким образом, для того чтобы триггер выполнял функции i-го разряда проектируемого регистра, необходимо чтобы его выходной сигнал вел себя в соответствии с полученной картой Карно (таблица 7.2).

Поскольку типы переходов выходного сигнала триггера полностью определяются значениями входных сигналов триггера (т.е. словарным описанием триггера), как показано в таблице 4, то очевидно, что подставив в карту Карно (таблица 7.2) вместо обозначений типов переходов значения входных сигналов, которые обеспечивают требуемый тип перехода можно определить карту Карно, описывающую логику формирования входных сигналов триггера, выполняющего функции i-го разряда проектируемого регистра.

Таблица 7.4

Словарное описание триггеров D, Т, RS и JК-типов

После замены типов переходов в карте Карно, изображенной на таблице 7.2, на значения входных сигналов T и D - триггеров получим карты Карно, описывающие поведение входных сигналов этих триггеров (таблицы. 7.5, 7.6). Проведя склеивание, как это показано в таблицах (7.5, 7.6) получим:

51

= ∑

=1

где N – число логических входов во всей оцениваемой схеме;

1, если в схеме использован прямой вход= {2, если в схеме использован инверсный вход

Анализируя выражения, получим:

= ( + + ) + ( + + ) + ( + + ) + ( + + ) + ( + + + ) =

= ( + ) + ( + ) + ( + ) =

Из приведенных выше вычислений видно, что сравнения показателей сложности схем показывает < , и следовательно разумно для реализации сдвигающего регистра использовать триггер D – типа.

Для построения схемы сдвигающего регистра, требуется определить выражения, отражающие логику формирования входных сигналов каждого разряда, учитывая кольцевую структуру регистра.

Чтобы получить искомые выражения необходимо вместо индексов у переменных подставить значения, соответствующие номерам разрядов от 1 до 8, при этом, если результат вычислений значения индекса окажется меньше или равен 0, то к результату следует прибавить число, указывающее количество разрядов в проектируемом кольцевом сдвигающем регистре; если результат окажется больше 8, то из него следует вычесть это число.

Используя указанное правило, получим следующие выражения, описывающие логику формирования сигналов на входе D-триггера каждого из 8-ми разрядов регистра:

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

=

53

Схема сдвигающего регистра, построенный по полученным выражениям, приведен в графическом материале (лист 1).

54

7.2 Проектирование синхронных пересчетных схем

Так как пересчётные схемы, также как и сдвигающие регистры, относятся к классу последовательностных схем, то все замечания, касающиеся проектирования регистров, справедливы и для проектирования пересчётных схем.

Задание на курсовое проектирование предусматривает синтез реверсивной пересчётной схемы, вырабатывающей заданную последовательность двоичных эквивалентов чисел.

Рассмотрим проектирование пересчётной схемы, реализующей следующую последовательность двоичных эквивалентов чисел: 0,5,1,7,3,2,4 в которой предусмотрена возможность реверса, т.е. изменение порядка работы схемы на обратный: 4,2,3,7,1,5,0

Так как число выполняемых счётчиком операций К = 2 (прямой счёт и обратный счёт), то потребуется одна управляющая переменная у. Возьмем условие, что при y = 0 счётчик будет вырабатывать последовательность чисел 0,5,1,7,3,2,4, а при у=1 последовательность чисел 4,2,3,7,1,5,0. Описание работы счётчика представим в виде таблицы 8.

Вследствие нерегулярности структуры пересчётных схем при их описании необходимо рассматривать поведение каждого разряда счётчика в отдельности. Количество разрядов счётчика определяется как:

= ]( + )[

где – максимальное число в заданной последовательности. Для

данного примера = 7, из этого следует:

= ]log(7 + 1)[ = 3

Обозначим выходные сигналы каждого разряда счётчика как

1, 2, 3( 1 − старший разряд, 3 − младший разряд).

В столбцах 1, 2, 3 таблицы 8 перечислены разрешенные комбинации выходных сигналов счётчика. Порядок следования этих комбинаций строго определен выражениями 7,3,0,6,5,1,4, (4,1,5,6,0,3,7) и значениями переменной у.

перехода, который осуществляется каждым разрядом счётчика при соответствующем изменении состояния этого счётчика. Тип перехода определяется сравнением значений 1, 2, 3 в рассматриваемом состоянии счётчика со значениями этих сигналов в следующем состоянии пересчётной схемы.

Так, рассматривая состояние 1, которое характеризуется значениями

переходе этой схемы из состояния 1 в состояние 2 должен осуществить переход из 1 в 0, т.е. переход типа .

Аналогично определяются типы переходов которые осуществляют второй (переход типа 1) и третий (переход типа 1) разряды счётчика. Полученная информация заносится в первую строку таблицы 7.10.

55