Файл: Воронежский государственный технический университет.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
"ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВО "ВГТУ", ВГТУ)

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра радиотехники

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»

Синтез синхронных и асинхронных счетчиков

Разработал студент гр. РП-194 Г.В. Фролов

Руководитель В.А. Кондусов

Защищена _________________ Оценка __________________________

дата

Воронеж 2021

Воронежский государственный технический университет

Кафедра радиотехники

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу студента группы РП-194

направления 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы»

Фролова Германа Валерьевича

1. Тема: «Синтез синхронных и асинхронных счетчиков»

2. Задание 1: синтезировать суммирующий синхронный счетчик на универсальных JK-триггерах К155ТВ1 (7472). Данные для синтеза в соответствии с вариантом (вариант 16, код 6-3-2-1, К_сч = 12) приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Данные для синтеза.

Номер тактового импульса
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	1
5	0	1	1	0
6	0	1	1	1
7	1	0	0	1
8	1	0	1	0
9	1	0	1	1
10	1	1	0	1
11	1	1	1	0

---

3. Изобразить временные диаграммы. Определить разрешающее время счетчика – T_сч и время установления кода – T_уст.

4. Задание 2: синтезировать суммирующий асинхронный счетчик на универсальных JK-триггерах К555ТВ9 (SN74112). Данные для синтеза в соответствии с вариантом 16 приведены в таблице 1. Изобразить временные диаграммы. Определить разрешающее время счетчика – T_сч и время установления кода – T_уст.

5. Структура, объем и оформление курсовой работы.

Пояснительная записка должна содержать: титульный лист; задание на курсовое проектирование; лист «Замечания руководителя»; содержание с указанием номеров страниц; перечень условных обозначений; введение; текст РПЗ; замечания; список используемых источников; приложения (спецификация чертежей, дополнительные сведения и т.п.).

Объем пояснительной записки: 27 страниц включая приложения.

Графическая часть:

- схема электрическая принципиальная синхронного счетчика – 1 лист (формат А4); перечень элементов (ПЭ);

- схема электрическая принципиальная асинхронного счетчика – 1 лист (формат А4); перечень элементов (ПЭ).

Дата выдачи задания: «___»___________2021 г.

Срок защиты: до «___»___________2021 г.

Руководитель работы _______________ __.__.____________

Задание принял __________________.__.____________

---

Замечания руководителя

Содержание

Введение

В настоящее время цифровая техника имеет большое значения в жизни человека, кроме того она активно развивается и во многом определяет общий технический прогресс. К цифровым устройствам относятся кодопреобразователи, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики и многое другое. Все это является основой для построения микропроцессоров, микропроцессорных систем, компьютеров, автоматизированных систем управления.

Триггер — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения.

Счетчик — это устройство, выполняющее функцию счета количества импульсов, поступающих на его вход, и формирующее на выходе двоичное число, соответствующее числу импульсов на входе. Счётчики могут строиться на двухступенчатых D-триггерах, T-триггерах и JK-триггерах.

В данной курсовой работе необходимо изучить принципы построения счетчиков, овладеть методами синтеза синхронных и асинхронных счетчиков, экспериментально оценить динамические параметры счетчиков.

---

На основе проведенного синтеза с использованием моделирующей программы типа Electronics Workbench (EWB) исследуется работа синхронного и асинхронного счетчиков, снимаются временные диаграммы, оценивается быстродействие счетчиков.

1. Синтез синхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда

Задание 1: синтезировать суммирующий синхронный счетчик на универсальных JK-триггерах К155ТВ1 (7472) в соответствии с вариантом 16: код 6-3-2-1, К_сч = 12.

Для начала найдем количество разрядов счетчика m:

m = [ log₂ Ксч ] = [ log₂ 12 ] = 4.

Производим округление до ближайшего целого числа – 4. Это означает, что для синтеза счетчика нам потребуется 4 триггера, что соответствует четырем разрядам двоичного числа.

Данные для синтеза в соответствии с вариантом приведены в таблице 2:

Таблица 2

Номер тактового импульса n	Номер клетки карты Карно
0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	1	0	0	0	1	0	0	1	0
2	2	0	0	1	0	0	0	1	1
3	3	0	0	1	1	0	1	0	1
4	5	0	1	0	1	0	1	1	0
5	6	0	1	1	0	0	1	1	1
6	7	0	1	1	1	1	0	0	1
7	9	1	0	0	1	1	0	1	0
8	10	1	0	1	0	1	0	1	1
9	11	1	0	1	1	1	1	0	1
10	13	1	1	0	1	1	1	1	0
11	14	1	1	1	0	0	0	0	0

---

Исходя из таблицы 2, заполняем для каждого разряда карты Карно. Функциями в данном случае будут являться значения , а аргументами - .

В ячейки карт Карно будем заносить две цифры: левая будет отражать состояние триггера при данном наборе аргументов в n-ном такте, а правая – в такте n+1. При этом учтем, что пустыми клетками будут являться нерабочие, которые в дальнейшем можно будет доопределить для лучшей минимизации (рисунки 1-2):

10	10	11	11
10	з	10	11
01	01	з	з
01	01	з	00

11	11	01	01
11	з	00	01
10	10	з	з
10	10	з	01

Рисунок 1 – Карты Карно для разрядов счетчика (левая для , правая для )

01	10	11	00
01	з	10	00
00	11	з	з
00	11	з	00

00	01	00	00
11	з	10	11
11	11	з	з
00	00	з	00

---