Цель работы:
Целью работы является закрепление навыков проектирования, отладки сравнительно простых устройств, применяемых в ЭВМ. Разработка счетчика с произвольным модулем счета.
Исходные данные:
Для задания 1: Модуль счета М1=12
Для задания 2 :
№ |
Двоичный код: |
Состояние: |
0 |
0000 |
0 |
1 |
0001 |
1 |
2 |
0010 |
2 |
3 |
0011 |
3 |
4 |
0100 |
4 |
5 |
0101 |
5 |
6 |
0110 |
6 |
7 |
0111 |
7 |
8 |
1000 |
8 |
9 |
1001 |
9 |
10 |
1010 |
10 |
11 |
1011 |
11 |
12 |
1100 |
12 |
13 |
1101 |
13 |
14 |
1110 |
14 |
15 |
1111 |
15 |
Серым цветом выделены запрещенные состояния счетчика.
Выполнение работы:
1. Разработка счетчика с произвольным модулем счета.
Разрабатывается счетчик с естественным порядком счета, в таких счетчиках исключаются последние m состояний. С этой целью сигналы с единичных выходов триггеров соответствующих 1 в двоичной записи числа M1 подаются на входы схемы И, а сигналом с выхода этой схемы счетчик устанавливается в нулевое состояние. Вариант подразумевает счет до 12, т.е. 0,1,2…11,0.. Схема счетчика приведена на рис.1
Рис. 1
Временные диаграммы работы схемы приведены на рис.2
2. Разработка счетчика с заданной системой кодирования.
Для построения такого счетчика составляется список переходов (состояний) и, затем, осуществляется синтез схемы. Рассмотрим пример построения счетчика на синхронных D-триггерах. Список переходов приведен в таблице 1. Очевидно, что если в последующем такте состояние триггера i-го разряда Qi = 1, то функция возбуждения его D-входа в текущем такте равна 1, и равна 0, если Qi = 0. Запрещенные состояния выделены серым цветом.
Таблица 1.
№ |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Десятичный код: |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
6 |
5 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
6 |
1 |
0 |
0 |
1 |
9 |
7 |
1 |
0 |
1 |
0 |
10 |
8 |
1 |
1 |
0 |
0 |
12 |
9 |
1 |
1 |
0 |
1 |
13 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
15 |
11 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
12 |
0 |
1 |
0 |
1 |
5 |
13 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
14 |
1 |
0 |
1 |
1 |
11 |
15 |
1 |
1 |
1 |
0 |
14 |
Воспользовавшись картами Карно и доопределив функции возбуждения входов триггеров на запрещенных состояниях (см.рис.3), получим следующие выражения
D1=Q2#*Q3#*Q4#ÚQ2#*Q3*Q4ÚQ3*Q3*Q4#
D2=Q1*Q2#ÚQ1#*Q3*Q4#
D3= Q2#*Q3ÚQ1#*Q2ÚQ2*Q3#*Q4#
D4=Q2#*Q4ÚQ1*Q3*Q4#ÚQ3#*Q4
Карты Карно приведены на рис.3
Временные диаграммы работы схемы приведены на рис.5
Вывод:
1) Построенный счетчик имеет весьма своеобразный принцип работы: при достижении установленного модуля счета(в данном случае 11) он формирует короткий импульс и сбрасывается в нулевое состояние.
2) Настройка счетчика на заданный модуль счета происходит не сразу, а на следующий цикл работы.
3) Оказалась интересной разработка счетчика с заданной системой кодирования, такой счетчик “проскакивает” запрещенные состояния, переходя к следующему числу. Это стало возможно благодаря анализу схемы на логическом уровне. Карты Карно позволяют быстро и достаточно просто реализовать логику работы схемы.
Выводы:
4) Макет содержит большое количество разнообразных логических элементов, позволяющих собирать довольно сложные схемы.
5) Генераторы импульсов позволяют получить как синхропоследовательность, так и одиночный импульс.
6) Счетчик макета имеет весьма своеобразный принцип работы: при достижении установленного модуля счета он формирует короткий импульс и сбрасывается в нулевое состояние.
7) Настройка счетчика на заданный модуль счета происходит не сразу, а на следующий цикл работы. Состояние счетчика не меняется при нажатии клавиши "Общий сброс".
8) К сожалению, некоторые логические элементы и тумблеры на стендах неисправны.
Министерство общего и профессионального образования РФ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Вычислительной Техники
" СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ МОДУЛЕМ СЧЕТА "
Факультет: АВТ Преподаватель: Гребенников В.Ф.
Группа: АМ - 510
Выполнили:
Бондарь А.В.
Петричук Е.В.
Новосибирск, 2008
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.