Файл: Воронежский государственный технический университет.docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 541
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Синтез синхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда
2. Разработка схемы электрической принципиальной синхронного счетчика.
4. Синтез асинхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда.
5. Разработка схемы электрической принципиальной асинхронного счетчика.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВО "ВГТУ", ВГТУ)Факультет радиотехники и электроникиКафедра радиотехникиКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»Синтез синхронных и асинхронных счетчиковРазработал студент гр. РП-194 Г.В. ФроловРуководитель В.А. КондусовЗащищена_________________Оценка__________________________дата Воронеж 2021Воронежский государственный технический университетКафедра радиотехникиЗАДАНИЕна курсовую работу студента группы РП-194направления 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы»Фролова Германа Валерьевича1. 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, Ксч = 12) приведены в таблице 1.Таблица 1 – Данные для синтеза.
3. Изобразить временные диаграммы. Определить разрешающее время счетчика – Tсч и время установления кода – Tуст.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 – Tсч и время установления кода – Tуст.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 4
Введение 6
1. Синтез синхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда 7
2. Разработка схемы электрической принципиальной синхронного счетчика. 11
3. Описание экспериментального исследования с приведением временных диаграмм, подтверждающих правильность работы счетчика. 11
4. Синтез асинхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда. 16
5. Разработка схемы электрической принципиальной асинхронного счетчика. 19
6. Описание экспериментального исследования с приведением временных диаграмм, подтверждающих правильность работы счетчика. 19
Заключение 23
В ходе курсовой работы был выполнен синтез суммирующего синхронного счетчика на JK-триггерах, работающего в коде 6-3-2-1 с коэффициентом счёта 12. Для того чтобы найти уравнения входов были использованы карты Карно. 23
Список используемой литературы 25
26
26
На основе проведенного синтеза с использованием моделирующей программы типа Electronics Workbench (EWB) исследуется работа синхронного и асинхронного счетчиков, снимаются временные диаграммы, оценивается быстродействие счетчиков.
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):
Рисунок 1 – Карты Карно для разрядов счетчика (левая для , правая для )
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВО "ВГТУ", ВГТУ)Факультет радиотехники и электроникиКафедра радиотехникиКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»Синтез синхронных и асинхронных счетчиковРазработал студент гр. РП-194 Г.В. ФроловРуководитель В.А. КондусовЗащищена_________________Оценка__________________________дата Воронеж 2021Воронежский государственный технический университетКафедра радиотехникиЗАДАНИЕна курсовую работу студента группы РП-194направления 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы»Фролова Германа Валерьевича1. 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, Ксч = 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 – Tсч и время установления кода – Tуст.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 – Tсч и время установления кода – Tуст.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
Замечания руководителя 4
Введение 6
1. Синтез синхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда 7
2. Разработка схемы электрической принципиальной синхронного счетчика. 11
3. Описание экспериментального исследования с приведением временных диаграмм, подтверждающих правильность работы счетчика. 11
4. Синтез асинхронного счетчика и нахождение уравнений входов для каждого разряда. 16
5. Разработка схемы электрической принципиальной асинхронного счетчика. 19
6. Описание экспериментального исследования с приведением временных диаграмм, подтверждающих правильность работы счетчика. 19
Заключение 23
В ходе курсовой работы был выполнен синтез суммирующего синхронного счетчика на JK-триггерах, работающего в коде 6-3-2-1 с коэффициентом счёта 12. Для того чтобы найти уравнения входов были использованы карты Карно. 23
Список используемой литературы 25
26
26
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, Ксч = 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 |
| 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 |