Файл: Синтез счетчика с преобразователем кода на выходе курсовая работа.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 132

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГАОУ ВО «УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Физико-технологический институт

Кафедра экспериментальной физики

Оценка работы ____________________

СИНТЕЗ СЧЕТЧИКА С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ КОДА НА ВЫХОДЕ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Пояснительная записка

Руководитель М.В. Ушаков

Студент гр. Фт-360012 Д.А. Филиппов

Екатеринбург

2019

Оглавление


Задание на проектирование 4

Введение 5

1 Синтез счетчика 6

1.1 Составление таблицы переключений 6

1.2 Составление графа смены состояний счетчика 7

1.3 Определение функции переходов для ступеней счетчика при переключениях 7

1.4 Построение разностных карт счетчика 10

1.5 Составление карт входов триггеров и их уравнений 11

1.6 Доопределение неиспользуемых состояний счетчика 13

1.7 Полный граф смены состояний счетчика 15

2 Синтез преобразователя кода на выходе 16

2.1 Составление таблицы переключений 16

2.2 Составление уравнений преобразования кодов 18

3 Расчет общего времени задержки и максимально допустимой частоты следования импульсов 19

Выбор элементов для реализации счетчика, расчет максимальной задержки прохождения сигнала и граничной частоты счета 19

Заключение 22

Библиографический список 23

Приложение А 24

Приложение Б 26


Задание на проектирование


Разработать синхронный счетчик с преобразователем кода на выходе, предложить свой вариант набора интегральных микросхем для его выполнения.

Таблица 1 - Исходные данные для синтеза счетчика

№ варианта расчета

26

Модуль пересчета

10

Тип триггеров

Любой

Логический базис комбинационных схем

2И-НЕ

Кодовые последовательности счетчика

3 – С

Код на выходе преобразователя

Грэя


Введение


В соответствии с заданием необходимо разработать синхронный счетчик с преобразователем кода на выходе.

Модуль пересчета, тип триггеров, логический базис комбинационных схем, кодовая последовательность счетчика и код на выходе преобразователя представлены в таблице 1 в соответствии с вариантом.

В процессе разработки необходимо:

  • составить, согласно заданию, таблицы переключений (истинности) для счетчика и преобразователя кода;

  • получить граф состояний счетчика с указанием «штатного» цикла счета и неиспользуемых состояний, определить стоки из неиспользуемых состояний;

  • провести синтез счетчика и минимизацию для преобразователя;

  • получить выражения функций для счетчика и преобразователя в заданном базисе;

  • составить и начертить принципиальную электрическую схему синхронного счетчика с преобразователем кода на выходе;

  • выбрать серию интегральных микросхем по справочнику для реализации схемы;

  • определить максимальную допустимую частоту поступления импульсов для счета.


1 Синтез счетчика

1.1 Составление таблицы переключений


Составили таблицу переключений (Табл. 2) в соответствии с модулем пересчета и порядком смены кодовых состояний.

Модуль пересчета, согласно заданию, равен 10, а число возможных вариантов десятичных чисел из четырех разрядов равно 16. Следовательно, появилось 6 неиспользуемых состояний, не входящих в «штатный цикл».

Таблица 2 - Таблица переключений счетчика






n – такт

n+1 - такт

Штатный цикл

3

0

0

1

1

0

1

0

0

4

0

1

0

0

0

1

0

1

5

0

1

0

1

0

1

1

0

6

0

1

1

0

0

1

1

1

7

0

1

1

1

1

0

0

0

8

1

0

0

0

1

0

0

1

9

1

0

0

1

1

0

1

0

A

1

0

1

0

1

0

1

1

B

1

0

1

1

1

1

0

0

C

1

1

0

0

0

0

1

1

Неиспользуемые состояния

0

0

0

0

0

?

?

?

?

1

0

0

0

1

?

?

?

?

2

0

0

1

0

?

?

?

?

D

1

1

0

1

?

?

?

?

E

1

1

1

0

?

?

?

?

F

1

1

1

1

?

?

?

?




1.2 Составление графа смены состояний счетчика


Полученной таблице переключений, соответствует граф состояний счетчика представленный на рис. 1. Он отражает порядок смены состояний счетчика. Внутри вершины помещены значения слов ABCD.


Рисунок 1 - Граф смены состояний счетчика

1.3 Определение функции переходов для ступеней счетчика при переключениях


Руководствуясь таблицей переключений и функциями переходов (Табл. 3), составили таблицу функций переходов счетчика (Табл. 4).[1]

Таблица 3 – Обозначение функций переходов

Переход

Обозначение

0 0

0

0 1



1 0



1 1

1


Таблица 4 - Таблица функций перехода счетчика

n - такт

n+1 - такт

A

B

C

D

A

B

C

D

0

0

1

1

0

α

β

β

0

1

0

0

0

1

0

α

0

1

0

1

0

1

α

β

0

1

1

0

0

1

1

α

0

1

1

1

α

β

β

β

1

0

0

0

1

0

0

α

1

0

0

1

1

0

α

β

1

0

1

0

1

0

1

α

1

0

1

1

1

α

β

β

1

1

0

0

β

β

α

α

0

0

0

0

?

?

?

?

0

0

0

1

?

?

?

?

0

0

1

0

?

?

?

?

1

1

0

1

?

?

?

?

1

1

1

0

?

?

?

?

1

1

1

1

?

?

?

?


Построили граф смены состояний счетчика и указали на нем функции перехода.



Рисунок 2 - Граф смены состояний счетчика с функциями переходов


1.4 Построение разностных карт счетчика


По таблице функций переходов счетчика составили разностные карты Карно для ступеней .[2]

Таблица 5 - Разностная карта для ступени

СnDn

AnBn

00

01

11

10

00

?

?

0

?

01

0

0

α

0

11

β

?

?

?

10

1

1

1

1


Таблица 6 - Разностная карта для ступени

СnDn

AnBn

00

01

11

10

00

?

?

α

?

01

1

1

β

1

11

β

?

?

?

10

0

0

α

0


Таблица 7 - Разностная карта для ступени

СnDn

AnBn

00

01

11

10

00

?

?

β

?

01

0

α

β

1

11

α

?

?

?

10

0

α

β

1



Таблица 8 - Разностная карта для ступени

СnDn

AnBn

00

01

11

10

00

?

?

β

?

01

α

β

β

α

11

α

?

?

?

10

α

β

β

α