Разработка дискретного устройства. Структурная схема дискретного устройства. Навыки построения дискретных устройств и синтезирования безопасных автоматов, страница 3

Одновременно на схеме делителя частоты построено дополнительное устройство, предназначенное для формирования импульса разрешения записи информации в регистр. Импульс записи (Е) формируется с опозданием на один такт. Это необходимо для того, чтобы запись информации в регистр сдвига происходила после того, как завершатся переходные процессы в счетчике и преобразователе кода. Сигнал Е формируется при коде 101 на триггерах счетчика одновременно с приходом тактового импульса f (см. рис.1.10).

Временная диаграмма работы делителя частоты представлена на рисунке 1.10

1.6 Построение регистра сдвига

Регистром сдвига называется дискретное устройство, предназначенное для приема, передвижения (сдвига), хранения и выдачи информации в двоичном коде.

В данном дискретном устройстве регистр сдвига выполняет роль преобразователя кода числа из параллельной формы представления в последовательную. Регистр выполнен на D-триггерах имеющих также инверсные входы S R для установки и сброса. Входы S триггеров будем использовать для записи информации с выхода преобразователя кода.

Так как запись должна происходить по разрешающему сигналу Е , и учитывая что входы S инверсные, то можно записать функцию возбуждения входа S: , поэтому с преобразователя кода необходимо снимать инверсные сигналы.

На вход D каждого из триггеров подаются сигналы, снимаемые с прямого выхода предыдущего триггера. На вход первого триггера подается логический ноль, который далее постоянно перезаписывается в следующие триггера по мере того, как поступают сигналы сдвига на входы С триггеров.

Выход последнего триггера и будет являться выходом дискретного устройства.

Схема регистра сдвига изображена на рисунке 1.11

Временную диаграмму построим для двух произвольных комбинаций импульсов Q1…Q8 подаваемых на регистр сдвига (рис. 1.12).

1.7 Описание работы дискретного устройства

Дискретное устройство, разрабатываемое в курсовом проекте, состоит из генератора прямоугольных импульсов, делителя частоты, счетчика, преобразователя кода и регистра сдвига.

Генератор вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с частотой 100 кГц, которая подается на делитель частоты и регистр сдвига.

С делителя частоты снимается последовательность прямоугольных импульсов с частотой 12.5 кГц, которая подается на счетчик. Одновременно на делителе частоты формируется сигнал разрешения записи кода числа с выхода преобразователя кода в регистр.

Счетчик осуществляет счет количества импульсов поступивших на его вход с делителя частоты и представляет их количество в двоично-десятичном коде. Коэффициент счета равен 15, поэтому по приходу 15-го импульса счетчик обнуляется, и счет возобновляется сначала.

Преобразователь кода производит преобразование чисел представленных в коде 8421 в код “с избытком 3”.

Регистр сдвига осуществляет преобразование из параллельной формы представления числа в последовательную. По сигналу разрешения записи происходит запись кода числа с преобразователя кода в регистр. По тактовым импульсам, снимаемым с генератора, производится сдвиг содержимого регистра и «выталкивание» последнего разряда.

Временная диаграмма работы дискретного устройства в целом приведена на рисунке 1.13

Электрическая принципиальная схема дискретного устройства приводится в приложении 1. Спецификация  приведена в приложении 2.