Преобразователь семисегментного кода - Кулинария - Скачать бесплатно
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
––––––––––––––––––––––––
СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерно-физический факультет
Кафедра Автоматики и компьютерных систем
Пояснительная записка к курсовому проекту
по специальности
Выполнил: студент
211 группы
Пахомов М.В.
Проверил: преподаватель
Запевалов А.В.
Сургут 2004
Содержание
Задание. 3
Введение. 4
1. Структурная схема преобразователя семисегментного кода. 5
2. Функциональная схема преобразователя семисегментного кода. 6
3. Принципиальная схема 15
4. Расчет быстродействия и потребляемой мощности. 21
Заключение. 23
Список литературы. 24
Приложение 1: Функциональная схема ПСК……………………………....25
Приложение 2: Принципиальная схема ПСК ..…………………………….26
Задание
Вариант 28
Тема: «Преобразователь семисегментного кода».
1. Разработать функциональную схему, проанализировать работу при помощи
временных диаграмм.
2. Выбрать типы ИМС, построить принципиальную схему.
3. Рассчитать временные соотношения и потребляемую мощность.
Исходные данные.
Для отображения состояния регистров цифрового устройства
применяются семисегментные индикаторы, синтезирующие изображения цифр «0» -
«9» и букв «A» – «F». Необходимо разработать устройство, выполняющее
преобразование двоичного кода в семисегментный, причем включенному сегменту
соответствует сигнал лог.1. Начертания символов приведены на рисунке.
Устройство должно быть реализовано на логических элементах.
Основная элементная база ИМС серий ТТЛ и ТТЛШ.
Остальные требования согласовать с руководителем проекта.
Руководитель проекта ________________________________
Исполнитель ________________________________
Введение.
Задачей данного курсового проекта является проектирование устройства,
выполняющего преобразование двоичного кода в семисегментный. Для успешного
решения поставленной задачи необходимо процесс проектирования разделить на
стадии, а именно: структурное, функционально-логическое и техническое
проектирование.
При структурном проектировании выбираются, конкретизируются принципы
построения устройства в целом. Определяется состав, устанавливаются связи
взаимодействия между отдельными частями-блоками, формулируются требования к
каждому блоку и выполняемым им функциям.
Функционально-логическое проектирование направлено на поиск и выбор
способов реализации функций, возлагаемых на каждый блок. В результате
определяются типы, номенклатура функциональных узлов и модулей, входящих в
тот или иной блок, то есть функциональный состав блоков, образующих
устройство.
Техническое проектирование представляет собой дальнейшую детализацию
проектных решений: выбираются типы физических элементов, на которых будет
реализовано устройство, то есть элементная база; конкретизируются
типономиналы элементов и модулей; проводятся расчеты на обеспечение
заданных технических требований.
Преобразователь семисегментного кода в основном находит свое
применение в цифровых устройствах, в частности для отображения индикаторами
состояния регистров.
1. Структурная схема преобразователя семисегментного кода.
Структурная схема – это условное графическое представление,
показывающее количество, номенклатуру блоков устройства, взаимосвязи между
блоками и с внешними устройствами.
Рис.1 Структурная схема.
Структурная схема преобразователя семисегментного кода может быть
представлена (Рис.1):
1. Входная 4-х значная комбинация – 4-х разрядный двоичный код,
поступающий на блок преобразования двоичного кода в
семисегментный.
2. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный – блок,
состоящий из простых логических элементов, который предназначен
для преобразования входной информации, представленной в виде
двоичного кода, в семисегментный код.
3. Блок индикации – предназначен для отображения состояния регистров
цифрового устройства на семисегментном индикаторе.
2. Функциональная схема преобразователя семисегментного кода.
Функциональная схема содержит сведения о способах реализации
устройством заданных функций. По такой схеме можно определить, как
осуществляются преобразования и какие для этого необходимы функциональные
элементы. Каждый функциональный элемент содержит лишь те входы и выходы,
которые необходимы для его корректной работы. Данная схема разрабатывается
на основе структурной схемы для каждого блока, в результате из отдельных
функциональных элементов составляется общая функциональная схема объекта.
Полная функциональная схема генератора представлена в приложении 1.
2.1. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный.
Данный блок разрабатывается методом синтеза логических устройств с
несколькими выходами, то есть на входе логического устройства есть 4-х
значная двоичная комбинация, а на выходе 7-ми значная комбинация
(семисегментный код).
Для визуализации чисел требуются индикаторы, отображающие цифры в
привычной для человека форме, чаще всего это цифры десятичной и
шестнадцатеричной систем счисления.
Простейшим из светодиодных индикаторов, выполняющих функции
отображения выше названных чисел и некоторых других символов является
семисегментный индикатор. Имеется семь элементов, расположенных так, как
показано на рис. 2.1.1.
Рис. 2.1.1.
Каждый может светиться либо не светиться, в зависимости от значения
соответствующей выходной функции, управляющей его свечением. Вызывая
свечение элементов в определенных комбинациях, можно получить изображение
цифр «0» - «9» и букв «A» – «F» (рис. 2.1.2).
Рис. 2.1.2.
При построении таблицы истинности преобразователя семисегментного кода
(табл. 2.1.1) были приняты следующие условия: включенному элементу
соответствует сигнал лог.1.
Таблица 2.1.1.
Таблица истинности преобразователя семисегментного кода.
|Отобр|Входная комбинация |Выходная комбинация (семисегментный код) |
|ажаем|(двоичный код) | |
|ые | | |
|цифры| | |
|и | | |
|буквы| | |
| |0 |1 |0 |1 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |0 |0 |0 |0 | |
| |0 |0 |1 |0 | |
| |0 |0 |0 |1 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |1 |1 |0 |1 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |0 |0 |1 |0 | |
| |0 |0 |0 |0 | |
| |1 |0 |0 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |1 |1 |1 |1 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |0 |0 |0 |1 | |
| |0 |0 |0 |0 | |
| |0 |0 |1 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |0 |1 |0 |1 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |0 |1 |0 |0 | |
| |1 |0 |0 |0 | |
| |0 |0 |1 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |0 |0 |0 |0 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |0 |1 |0 |0 | |
| |0 |1 |1 |0 | |
| |1 |0 |0 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |0 |0 |0 |0 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |1 |1 |0 |0 | |
| |0 |1 |1 |0 | |
| |0 |1 |0 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
Карта Карно для функции [pic]:
| |
|X1 X1 |
| |0 |0 |0 |0 | |
|X0 | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
| | | | | | |
| | | | | |X3 |
|X0 | | | | | |
| |1 |0 |1 |0 | |
| |0 |0 |0 |0 | |
| |0 |0 |1 |0 | |
| X2 X2 | |
|X2 | |
После выделения областей получим следующую функцию [pic]
После реализации всех функций можно проследить какие логические
элементы участвуют в реализации блока преобразования двоичного кода в
семисегментный. Для преобразования двоичного кода в семисегментный
потребуются четыре элемента НЕ, трех и четырех-входовые элементы И, трех-,
четырех-, пяти-входовые элементы ИЛИ-НЕ.
Таблицы истинности и условно-графические обозначения этих элементов
представлены на рис. 2.1.6, где Xi – входные сигналы, Y – выходной сигнал.
|Xi|Y |
|0 |1 |
|1 |0 |
|X1 |X2 |X3 |Y |
|0 |0 |0 |0 |
|0 |0 |1 |0 |
|0 |1 |0 |0 |
|0 |1 |1 |0 |
|1 |0 |0 |0 |
|1 |0 |1 |0 |
|1 |1 |0 |0 |
|1 |1 |1 |1 |
а)
б)
|X1|X2|X3|X4|Y |
|0 |0 |0 |0 |0 |
|0 |0 |0 |1 |0 |
|0 |0 |1 |0 |0 |
|0 |0 |1 |1 |0 |
|0 |1 |0 |0 |0 |
|0 |1 |0 |1 |0 |
|0 |1 |1 |0 |0 |
|0 |1 |1 |1 |0 |
|1 |0 |0 |0 |0 |
|1 |0 |0 |1 |0 |
|1 |0 |1 |0 |0 |
|1 |0 |1 |1 |0 |
|1 |1 |0 |0 |0 |
|1 |1 |0 |1 |0 |
|1 |1 |1 |0 |0 |
|1 |1 |1 |1 |1 |
|X1 |X2 |X3 |Y |
|0 |0 |0 |1 |
|0 |0 |1 |0 |
|0 |1 |0 |0 |
|0 |1 |1 |0 |
|1 |0 |0 |0 |
|1 |0 |1 |0 |
|1 |1 |0 |0 |
|1 |1 |1 |0 |
г)
|X1 |X2 |X3 |X4 |X5 |Y |
|0 |0 |0 |0 |0 |1 |
|*
|
