Синтез цифрового автомата управления памятью - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно

ВВЕДЕНИЕ

      В соответствии  с заданием в  данном  курсовом  проекте  необходимо
    синтезировать цифровой автомат. После нажатия кнопки ПУСК  эта  схема
    должна обеспечить формирование заданного количества выходных сигналов
    в соответствии с задание  на расчет.
    Разработка  принципиальной  схемы  производится  при  помощи   метода
    синтеза цифровых схем по методу Карт Карно.
    В  заключении  приведены  меры  по  обеспечению  защиты  от   внешних
    электромагнитных помех.
    В работе приведены все  указанные  в  задание  принципиальные  схемы,
    временные диаграммы и эскизы печатных плат.



 1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

    Структурная схема представляет собой своеобразный макет , по которому
     в ходе разработки будет спроектировано устройство управления ПЗУ. Он
    определяет основные  блоки проектируемого устройства и  то,  как  эти
    блоки будут взаимодействовать между собой.
           В соответствии с заданием  разрабатываемое  устройство  должно
    выдавать на пяти выходах  периодические  последовательности  цифровых
    сигналов вида:
|0           |1            |n-1        |n-1        |n-1        |n-1        |
|1           |1            |0          |0          |0          |0          |
|1           |0            |1          |0          |0          |0          |
|1           |0            |0          |1          |0          |0          |
|1           |0            |1          |1          |0          |0          |
|1           |0            |0          |0          |1          |0          |
|1           |0            |1          |0          |1          |0          |
|1           |0            |0          |1          |1          |0          |
|1           |0            |1          |1          |1          |0          |
|1           |0            |0          |0          |0          |1          |
|1           |0            |1          |0          |0          |1          |
|1           |0            |0          |1          |0          |1          |

               [pic]            [pic]


Условное обозначение  счетчика показано на рисунке 4
Условное обозначение счетчика деления частоты на 30
[pic]
Временная диаграмма работы счетчика представлена на рисунке 5

[pic]



4. Комбинационная схема

С выходов счетной схемы код передается на входы преобразователя. Следует
заметить, что выходы счетной схемы [pic] -  соответствуют входам : a,
b,c,d,e.
Составим общую таблицу истинности для каждого выхода синтезируемого
устройства. Для  всех выходов будут функции 5 переменных, т.к счет
необходимо производить до 30 импульсов, а пяти переменным соответствует
старшее число – 31 (с учетом нулевого состояния)
Таким образом комбинационная схема (преобразователь) преобразует значения
пяти функций входа в пять функций выхода:

Таблица 4.1
Преобразование переменных a, b,c,d,e в функции выхода
  |e |d |C |b |a |Uвых 1 |Uвых 2 |Uвых 3 |Uвых 4 |Uвых 5 | |0 |0 |0 |0 |0 |0
 |0 |1 |0 |1 |0 | |1 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |0 |1 |0 | |2 |0 |0 |0 |1 |0 |1 |1
 |1 |1 |0 | |3 |0 |0 |0 |1 |1 |0 |1 |1 |0 |1 | |4 |0 |0 |1 |0 |0 |0 |0 |1 |1
|0 | |5 |0 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |1 |0 | |6 |0 |0 |1 |1 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |
 |7 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |1 |0 | |8 |0 |1 |0 |0 |0 |1 |0 |0 |1 |0 | |9 |0
 |1 |0 |0 |1 |1 |0 |1 |0 |1 | |10 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |0 |0 |1 | |11 |0 |1
 |0 |1 |1 |1 |1 |0 |1 |1 | |12 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |0 |1 |0 | |13 |0 |1 |1
 |0 |1 |0 |0 |1 |1 |0 | |14 |0 |1 |1 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |1 | |15 |0 |1 |1 |1
 |1 |0 |1 |1 |0 |0 | |16 |1 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |0 |0 |1 | |17 |1 |0 |0 |0 |1
 |1 |1 |0 |0 |1 | |18 |1 |0 |0 |1 |0 |0 |0 |1 |0 |1 | |19 |1 |0 |0 |1 |1 |0
 |0 |1 |1 |0 | |20 |1 |0 |1 |0 |0 |1 |0 |0 |1 |0 | |21 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |0
 |1 |1 |1 | |22 |1 |0 |1 |1 |0 |1 |1 |0 |0 |1 | |23 |1 |0 |1 |1 |1 |0 |1 |1
 |0 |0 | |24 |1 |1 |0 |0 |0 |0 |1 |0 |1 |0 | |25 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |1 |0 |1
 |0 | |26 |1 |1 |0 |1 |0 |0 |1 |1 |1 |1 | |27 |1 |1 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |1
| |28 |1 |1 |1 |0 |0 |0 |1 |0 |1 |1 | |29 |1 |1 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |1 |1 | |
Осуществим минимизацию функций выхода методом карт Карно. При минимизации
методом карт Карно выделения осуществляем с помощью выделения рамками.

  badc |00 |01 |11 |10 | | | |badc |00 |01 |11 |10 | |00 | | |1 |1 | | |
   |00 |1 |1 | | | |01 |1 | | |1 | | | |01 |1 |1 | | | |11 | |1 | |1 | | |
|11 | | |X | | |10 |1 | |1 |1 | | | |10 | |1 |X | | |
    Uвых1=cde v ade v abce v abcde v abce v bde v abce

   badc |00 |01 |11 |10 | | | |badc |00 |01 |11 |10 | |00 |1 | | | | | |
  |00 |1 | |1 |1 | |01 |1 |1 | | | | | |01 |1 | |1 |1 | |11 |1 |1 |1 |1 | |
| |11 | |1 |X | | |10 |1 | | |1 | | | |10 | |1 |X |1 | |
    Uвых2=cde v ade v abe v bcde v bcde v bce v bde v abde

   badc |00 |01 |11 |10 | | | |badc |00 |01 |11 |10 | |00 | |1 | | | | |
   |00 | | | | | |01 | |1 |1 |1 | | | |01 | |1 |1 | | |11 |1 | |1 | | | |
|11 |1 |1 |X |1 | |10 |1 |1 |1 | | | | |10 |1 | |X |1 | |
    Uвых3=bcd v abde v bcde v abde v bcde v ace v bde

  badc |00 |01 |11 |10 | | | |badc |00 |01 |11 |10 | |00 |1 |1 |1 |1 | |
  | |00 | |1 |1 |1 | |01 |1 |1 |1 | | | | |01 | |1 |1 |1 | |11 | |1 | |1 |
| | |11 |1 | |X | | |10 |1 |1 |1 | | | | |10 | | |X |1 | |
    Uвых4=bde v abde v bс v dce v abce v abde v abcde v  abcde  v  bde  v
    abde

   badc |00 |01 |11 |10 | | | |badc |00 |01 |11 |10 | |00 | | | | | | |
   |00 |1 | |1 | | |01 | | | |1 | | | |01 |1 |1 |1 | | |11 |1 | | |1 | | |
|11 | | |X |1 | |10 | |1 |1 |1 | | | |10 |1 |1 |X |1 | |
    Uвых5=abce v abce v abde v acde v acde v bcde v abde v abe  v  cde  v
    bde

    Представим функции в базисе  И-НЕ:
    Uвых1=cde v ade v abce v abcde v abce v bde v abce

    Uвых2=cde v ade v abe v bcde v bcde v bce v bde v abde

    Uвых3=bcd v abde v bcde v abde v bcde v ace v bde

    Uвых4=bde v abde v bс v dce v abce v abde v abcde v  abcde  v  bde  v
    abde

    Uвых5=abce v abce v abde v acde v bcde v abde v abe v cde v bde

    5. Схема сброса
    Для устойчивой работы при необходимости, необходимо произвести  сброс
    схемы в исходной в одно из заданных состояний (например в  0).  Сброс
    будем производить при помощи кнопки сброса и логических элементов.

    Схема сброса представлена на рисунке 6
    [pic]
    рис. 6

    Принципиальная  схема  всего   синтезируемого   генератора   цифровых
    сигналов представлена на рисунке 7.
    Временная диаграмма работы данной схемы приведена на рисунке 8

[pic]



                                                                      рис. 8



                                                         ЗАКЛЮЧЕНИЕ


       В соответствии с техническим заданием, в данном курсовом проекте было
разработано устройство,  формирующее  последовательность  цифровых  сигналов
для  управления  постоянным  запоминающим  устройством.  Выполнение   данной
работы включало в себя все основные этапы проектирования цифровых  устройств
на  интегральных   микросхемах.   Это   позволило   получить   и   закрепить
практические навыки  разработки  структурной  схемы  устройства,  синтеза  и
разработки его принципиальной схемы, конструктивной проработки изделия.
В заключении  хотелось  бы  отметить,  что  разработанное  устройство,  а
особенно формирователи выходных последовательностей оказались  достаточно
сложными и содержат большое количество корпусов интегральных микросхем.