На этапе логического проектирования решается задача синтеза структуры автомата в целом и отдельных его блоков. Под структурой автомата понимается совокупность физических элементов и соединений между ними, составляющих данный автомат. При синтезе чаще всего оперируют с функциональной схемой автомата, т.е. графическим изображением структуры автомата в виде условных блоков и элементов, а также путей передачи сигналов между ними и сигналов со входов и выходов автомата. Поэтому конечным результатом логического проектирования является функциональная схема автомата.
На этапе технического проектирования решается задача отображения функциональной схемы автомата в реальных элементах с учётом их конструктивного оформления.
Технологическое проектирование решает задачи разработки технологических процессов изготовления устройства и соответствующей технологической документации. Обычно необходимость в нём возникает в тех случаях, когда при проектировании данного устройства возникает потребность в создании новых элементов, ранее не выпускавшихся промышленностью.
Все этапы проектирования завершает изготовление образца, его наладка и проведение опытных испытаний.
1. Разработка дискретного устройства.
1.1. Структурная схема дискретного устройства.
Структурная схема дискретного устройства представлена на рисунке №1.1.
На рисунке обозначены:
ГИ Генератор импульсов.
СТ- Счётчик.
ДЧ Делитель частоты.
MUX Мультиплексор.
SM Сумматор по модулю 2.
 |
Принцип работы дискретного устройства:
С генератора импульсов сигнал одновременно поступает на счётчик импульсов и на делитель частоты на 2. Со счётчика импульсов сигнал в параллельном коде поступает на мультиплексор. Мультиплексор в зависимости от сигнала на управляющих входах подаёт этот сигнал, находящийся на информационных входах, на сумматор по модулю 2. На сумматоре сигнал с мультиплексора и делителя частоты “суммируется”. На выходе дискретного устройства получается всего один выход.
1.1 Разработка генератора импульсов.
Генератор тактовых импульсов вырабатывает стабильную последовательность тактовых импульсов прямоугольной формы.
Генератор импульсов состоит из четырёх логических элементов ИЛИ-НЕ, резистора и конденсатора. Схема генератора представлена на рисунке №1.2.
Так как мы знаем выходную частоту генератора f=100 кГц, из формулы найдём номиналы резистора и конденсатора:
Взяв резистор номиналом 2000 Ом, мы получим номинал конденсатора 1,5 нФ.
Для демонстрации работы генератора на рисунке №1.3 представлена временная диаграмма.
 |
|
Счётчик - специальное устройство, считающее поступившие на вход активные сигналы.
В данном варианте курсового проекта необходимо построить суммирующий двоичный счётчик на JK-триггерах с коэффициентом счёта 13. Под коэффициентом счёта равным 13 будем понимать максимальное состояние счётчика. Счётчик имеет 13 состояний, начиная с состояния 0. Для хранения 13 разных состояний понадобится четыре JK-триггера. Вид выходного кода - код с избытком 3. Код с избытком 3 для тринадцати состояний представлен в таблице №1.1.
Таблица №1.1 Вид кода для различных состояний.
|
№ |
Код |
№ |
Код |
|
0 |
0011 |
7 |
1010 |
|
1 |
0100 |
8 |
1011 |
|
2 |
0101 |
9 |
1100 |
|
3 |
0110 |
10 |
1101 |
|
4 |
0111 |
11 |
1110 |
|
5 |
1000 |
12 |
1111 |
|
6 |
1001 |
Особенностью данного счётчика является то, что он выполнен в коде «с избытком 3», т.е. он должен начинать отсчет с состояния 0011. Для этого первоначально его нужно установить в это состояние с помощью подачи через переключатель на входы R1 R2 S3 S4 логической единицы. Проанализировав различные состояния, составим таблицу истинности (таблица №1.2).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.