Файл: Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу Спецглавы электроники, для студентов очной и заочной форм обучения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 40
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
. Входные переменные необходимо задавать с помощью генератора слов Word Generator, а результат моделирования наблюдать с помощью логического анализатора Logic Analizer. В работе привести Screenshot, на котором должна быть видна схема, Word Generator и Logic Analizer как показано на рисунке ниже. На логическом анализаторе должна быть видна работа схемы во всей области таблицы истинности.
В работе необходимо привести схему электрическую принципиальную спроектированного устройства, выполненную с соблюдением требований ГОСТ. Пример на рисунке ниже.
Схема электрическая принципиальная устройства.
Варианты заданий для выполнения первой части контрольной работы
Таблица 1. Варианты функций.
Реализовать заданную функцию на элементах:
Таблица 2. Варианты базиса.
Дополнительные варианты задания
(представлены в таблице 3, где
входные переменные, а F- выходная функция).
Таблица 3. Варианты задания
Варианты заданий распределяются преподавателем.
Указания к выполнению второй части работы
Во второй части работы необходимо спроектировать последовательностную схему, использующую триггеры.
В последовательностных схемах выходные переменные определяются не только состоянием входных переменных в данный момент времени, но и состоянием выходных переменных в предыдущий момент времени, что предполагает использование элементов памяти, в качестве которых используют триггеры. Следовательно, при анализе работы схемы или при ее проектировании необходимо учитывать особенности работы триггеров.
В данной части работы необходимо спроектировать счетчик на триггерах типа JK или D, поэтому, рассмотрим как работают эти триггеры. Данные триггеры динамические и они меняют свое состояние после прохождения импульса синхронизации на входе С, причем в нашем случае JK-триггер переключается по отрицательному перепаду уровня на входе С, а D-триггер- по положительному.
JK-триггер D-триггер
Сокращенная таблица переходов для JK-триггера:
Для D-триггера справедливо выражение
=
то есть:
Проектирование счетчиков по произвольному модулю
При построении синхронного счетчика по произвольному модулю применяют следующую методику, позволяющую достаточно просто построить такой счетчик.
Первым шагом строится диаграмма состояний счетчика, на которой отмечается последовательность выбранных состояний. Так если взять модуль счетчика, например 5, то потребуется 3 триггера, а это всего
=8 состояний. Выберем последовательность состояний 43210, тогда диаграмма будет иметь вид:
Q2Q1Q0
000
001
010
011
111
110
101
100
Состояния 111, 110, 101 не входят в цикл.
Следующий этап составление таблицы переходов счетчика на основании диаграммы состоянии и таблицы переходов JK-триггера.
Таблица переходов
Далее по таблице переходов счетчика заполняются карты Карно для всех входных сигналов триггеров, при этом входными переменными считаются Q2Q1Q0.
Находятся выражения для входов триггеров и собирается схема в симуляторе. Проверяется работоспособность схемы, если есть необходимость вносятся, исправления. Схема копируется с помощью команды Copy as Bitmap и вставляется в отчет (обязательно с Logic Analizer, на котором должен быть виден весь цикл работы счетчика). Пример ниже.
Варианты заданий ко второй части контрольной работы
(Реализовать счетчик по модулю 5 с заданной последовательностью состояний)
Контрольную работу оформить на листах формата А4 в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
3. Прянишников В.А.Электроника : полный курс лекций / В. А. Прянишников. 4-е изд. - СПб.: КОРОНА принт, 2004. - 327, с.: ил.
4. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. М., ДМК Пресс, 2008.-том1.- 828 с. .: ил
5. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. М., ДМК Пресс, 2008.-том2.- 942 с. .: ил
7. Бабич Н.П., Жуков И.А. Основы цифровой схемотехники. – М.: Изд-во Додэка XXI; МК-Пресс, 2007
8. Мышляева И.М. Цифровая схемотехника. – М.:Изд-во Центр «Академия», 2005
9. Голдсуорт Б. Проектирование цифровых логических устройств / Пер. с англ. М.В. Сергиевского; Под. ред. Ю.И. Топчеева. – М.: Машиностроение, 1985
Кудряшов Борис Петрович
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Методические указания к выполнению контрольной работы
по курсу «Спецглавы электроники»,
для студентов заочной форм обучения
специальностей 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» и 27.03.04. "Управление в технических системах"
по курсу «Цифровая электроника»,
для студентов заочной форм обучения
специальностей 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» и 27.03.04. "Управление в технических системах"
Авторская редакция
_________________________________________________________________
Подписано к печати Формат 60х84 1/16 Бумага тип. № 1
Печать трафаретная Усл. печ. л. 2,0 Уч. изд. л. 1,0
Заказ Тираж Цена свободная
__________________________________________________________________
Библиотечно-издательский центр КГУ.
640020, г. Курган, ул. Советская, 63, строение 4.
Курганский государственный университет.
В работе необходимо привести схему электрическую принципиальную спроектированного устройства, выполненную с соблюдением требований ГОСТ. Пример на рисунке ниже.
Схема электрическая принципиальная устройства.
Варианты заданий для выполнения первой части контрольной работы
Таблица 1. Варианты функций.
| № варианта | функция |
| 1 | F(D,C,B,A) =∑ 0,2,8,15+ТНБ (3,6,10,13): |
| 2 | F(D,C,B,A) =П 0,6,8,14+ТНБ (4,2,13,15): |
| 3 | F(D,C,B,A) =∑ 5,7,13,14+ТНБ (6,12,15): |
| 4 | F(D,C,B,A) =П 0,1,3,9,11+ТНБ (2,5,15): |
| 5 | F(D,C,B,A) =∑ 4,6,7,15+ТНБ (3,5,11): |
| 6 | F(D,C,B,A) =П 1,3,5,9+ТНБ (7,11,13): |
| 7 | (D,C,B,A) F=∑ 0,1,6,14+ТНБ (2,8,10): |
| 8 | F(D,C,B,A) =П3,4,5,7,12,15+ТНБ (0,6,11,13): |
Реализовать заданную функцию на элементах:
Таблица 2. Варианты базиса.
| № варианта | Базис схемы |
| 1 | 2-х входовые И-НЕ |
| 2 | 2-х входовые ИЛИ-НЕ |
| 3 | НЕ, И, ИЛИ |
Дополнительные варианты задания
(представлены в таблице 3, где
входные переменные, а F- выходная функция).Таблица 3. Варианты задания
Варианты заданий распределяются преподавателем.
Указания к выполнению второй части работы
Во второй части работы необходимо спроектировать последовательностную схему, использующую триггеры.
В последовательностных схемах выходные переменные определяются не только состоянием входных переменных в данный момент времени, но и состоянием выходных переменных в предыдущий момент времени, что предполагает использование элементов памяти, в качестве которых используют триггеры. Следовательно, при анализе работы схемы или при ее проектировании необходимо учитывать особенности работы триггеров.
В данной части работы необходимо спроектировать счетчик на триггерах типа JK или D, поэтому, рассмотрим как работают эти триггеры. Данные триггеры динамические и они меняют свое состояние после прохождения импульса синхронизации на входе С, причем в нашем случае JK-триггер переключается по отрицательному перепаду уровня на входе С, а D-триггер- по положительному.
JK-триггер D-триггер
Сокращенная таблица переходов для JK-триггера:
| Вход С | Q до перепада n-такт | Q после перепада (n+1)-такт | J | K |
 | 0 | 0 | 0 | 0/1 |
| | 0 | 1 | 1 | 0/1 |
| | 1 | 0 | 0/1 | 1 |
| | 1 | 1 | 0/1 | 0 |
Для D-триггера справедливо выражение
= то есть:| Вход С | D до перепада n-такт | Q до перепада n-такт | Q после перепада (n+1)-такт |
 | 0 | 0/1 | 0 |
| | 1 | 0/1 | 1 |
Проектирование счетчиков по произвольному модулю
При построении синхронного счетчика по произвольному модулю применяют следующую методику, позволяющую достаточно просто построить такой счетчик.
Первым шагом строится диаграмма состояний счетчика, на которой отмечается последовательность выбранных состояний. Так если взять модуль счетчика, например 5, то потребуется 3 триггера, а это всего
=8 состояний. Выберем последовательность состояний 43210, тогда диаграмма будет иметь вид:Q2Q1Q0
000
001
010
011
111
110
101
100
Состояния 111, 110, 101 не входят в цикл.
Следующий этап составление таблицы переходов счетчика на основании диаграммы состоянии и таблицы переходов JK-триггера.
Таблица переходов
| В такте n Q2 Q1 Q0 | В такте n+1 Q2 Q1 Q0 | J2K2 | J1K1 | J0K0 | |||||||||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0/1 | 1 | 1 | 0/1 | 1 | 0/1 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0/1 | 1 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0/1 | 0/1 | 1 | 1 | 0/1 | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0/1 | 0 | 0/1 | 0/1 | 1 | ||
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0/1 | 0 | 0/1 | 0 | 0/1 | ||
Далее по таблице переходов счетчика заполняются карты Карно для всех входных сигналов триггеров, при этом входными переменными считаются Q2Q1Q0.
Находятся выражения для входов триггеров и собирается схема в симуляторе. Проверяется работоспособность схемы, если есть необходимость вносятся, исправления. Схема копируется с помощью команды Copy as Bitmap и вставляется в отчет (обязательно с Logic Analizer, на котором должен быть виден весь цикл работы счетчика). Пример ниже. Варианты заданий ко второй части контрольной работы
(Реализовать счетчик по модулю 5 с заданной последовательностью состояний)
| № варианта | последовательность | № варианта | последовательность | № варианта | последовательность | № варианта | последовательность | № варианта | последовательность |
| 1 | 01324 | 7 | 02143 | 13 | 13204 | 19 | 24031 | 25 | 31420 |
| 2 | 40132 | 8 | 30214 | 14 | 41320 | 20 | 12403 | 26 | 03142 |
| 3 | 20134 | 9 | 12430 | 15 | 13240 | 21 | 20314 | 27 | 23140 |
| 4 | 01342 | 10 | 01243 | 16 | 01324 | 22 | 42031 | 28 | 31402 |
| 5 | 02134 | 11 | 13402 | 17 | 24013 | 23 | 20341 | 29 | 32104 |
| 6 | 40212 | 12 | 31240 | 18 | 32401 | 24 | 12034 | 30 | 32410 |
Контрольную работу оформить на листах формата А4 в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
3. Прянишников В.А.Электроника : полный курс лекций / В. А. Прянишников. 4-е изд. - СПб.: КОРОНА принт, 2004. - 327, с.: ил.
4. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. М., ДМК Пресс, 2008.-том1.- 828 с. .: ил
5. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. М., ДМК Пресс, 2008.-том2.- 942 с. .: ил
7. Бабич Н.П., Жуков И.А. Основы цифровой схемотехники. – М.: Изд-во Додэка XXI; МК-Пресс, 2007
8. Мышляева И.М. Цифровая схемотехника. – М.:Изд-во Центр «Академия», 2005
9. Голдсуорт Б. Проектирование цифровых логических устройств / Пер. с англ. М.В. Сергиевского; Под. ред. Ю.И. Топчеева. – М.: Машиностроение, 1985
Кудряшов Борис Петрович
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Методические указания к выполнению контрольной работы
по курсу «Спецглавы электроники»,
для студентов заочной форм обучения
специальностей 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» и 27.03.04. "Управление в технических системах"
по курсу «Цифровая электроника»,
для студентов заочной форм обучения
специальностей 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» и 27.03.04. "Управление в технических системах"
Авторская редакция
_________________________________________________________________
Подписано к печати Формат 60х84 1/16 Бумага тип. № 1
Печать трафаретная Усл. печ. л. 2,0 Уч. изд. л. 1,0
Заказ Тираж Цена свободная
__________________________________________________________________
Библиотечно-издательский центр КГУ.
640020, г. Курган, ул. Советская, 63, строение 4.
Курганский государственный университет.