Спроектировать электронную схему на цифровых ИМС. Структурная схема устройства. Составление таблицы истинности

Страницы работы

12 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

1. Постановка задачи

В данной работе необходимо спроектировать электронную схему на цифровых ИМС. Схема должна осуществлять генерацию пятибитного кода неполного алфавита русского языка, а также выводить   последовательности этих кодов в соответствии с наименованием и количеством букв фамилии исполнителя, с целью последующей обработки и отображения на буквенно-цифровом индикаторе.  

Поставленную задачу можно решить, используя структурную схему представленную на рис. 5 .

Рис. 5. Структурная схема устройства

Схема содержит следующие блоки:

·  генератор прямоугольных импульсов с частотой f=100 кГц;

·  формирователь двоичного кода, преобразует последовательность импульсов в параллельный двоичный код;

·  устройство совпадения, выдаёт строб. импульс при совпадении входного кода с заданным;

·  устройство запоминания, запоминает код по строб. импульсу устройства совпадения;


1.  Составить таблицу истинности для 5-ти входных переменных (A,B,C,D,E).

2.  Разработать схему генератора импульсов с f = 100 (кГц), относительная нестабильность частоты  .

3.  Студентам, номера которых чётные (как в данном случае  № 20), разработать схему на КМОП микросхемах.

4.  К выходу генератора импульсов подключить счётчик разрядом 5+n, к выходам разрядов счётчика подключить N схем сравнения кодов, обеспечивающих формирование импульсов записи в моменты совпадения кодов 5-ти младших разрядов счётчика кода букв с интервалом времени, соответствующем каждой букве фамилии.

5.  По каждому из этих N импульсов записи произвести запись 5-ти разрядного двоичного кода каждой буквы фамилии в соответствующий регистр памяти.

6.  Преобразовать таблицу истинности: все единицы всех столбцов в одном столбце. По такой преобразованной таблице составить Булево выражение, заполнить карту Карно. Произвести минимизацию Булева выражения по карте Карно и записать минимизированное Булево выражение. 

7.  Разработать структурную схему по первоначальной таблице истинности.

8.  Разработать принципиальную схему.

9.  Привести энергетические параметры.


2.Составление таблицы истинности

Таблица букв русского алфавита.

Таблица 3

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

-

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

И

Й

К

Л

М

Н

О

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

П

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Ш

Щ

Ы

Ь

Э

Ю

Я

Составим таблицу истинности для пяти входных переменных A,B,C,D,E, учитывая количество букв в фамилии  НОВИК  N=5

                                                                                   Таблица 4

Ш

К

О

Д

А

A

B

C

D

E

F1

F2

F3

F4

F5

F

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

А

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

Б

2

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

В

3

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

Г

4

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Д

5

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

Е

6

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

Ж

7

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

З

8

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

И

9

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

Й

10

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

К

11

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

1

Л

12

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

М

13

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

Н

14

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

О

15

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

П

16

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Р

17

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

С

18

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

Т

19

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

У

20

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Ф

21

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

Х

22

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

Ц

23

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

Ч

24

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Ш

25

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

Щ

26

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

Ы

27

1

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

Ь

28

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Э

29

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

Ю

30

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

Я

31

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

Номер и код буквы в фамилии студента:

1

Н

0000

2

О

0001

3

В

0010

4

И

0011

5

К

0100

Полный код буквы в фамилии студента:

Буква

Полный код

Н

0000 01110

О

0001 01111

В

0010 00011

И

0011 01001

К

0100 01011

3. Разработка схемы генератора импульсов

По условию необходимо разработать генератор импульсов на частоту f=100 кГц, с относительной нестабильностью Δf / f = ± 30% , на ИМС КМОП серии.

Данному условию может удовлетворять схема представленная на рис. 5.1.а выполненная на ИМС серии К561. Схема имеет два динамических состояния. В первом из них, когда на выходе D1.1 состояние лог. "1" (выход D1.2 лог. "0"), конденсатор С1 заряжается. В процессе заряда напряжение на входе инвертора D1.1 возрастает, и при достижении значения Uпор≈0,5Uпит происходит скачкообразный переход во второе динамическое состояние, в котором на выходах D1.1 лог. "О", D1.2 — "1". В этом состоянии происходит перезаряд емкости (разряд) током обратного направления. При достижении напряжения на С1 Unop происходит возврат схемы в первое динамическое состояние. Диаграмма напряжений поясняет работу. При использовании неполярного конденсатора С1 длительность импульсов (tи) и пауз (tо) будут: tи~to~R1C1. Полный период T=2R1C1. Резистор R1 и конденсатор С1 могут находиться в диапазоне 20 к0м...10 МОм; 300 пф...100 мкФ.

При использовании в схеме (рис. 5.1.б) двух инверторов микросхемы К561ЛН2 (они имеют на входе только один защитный диод) перезаряд конденсатора будет происходить от уровня Uпит+Unop. В результате чего симметричность импульсов нарушается, и период

Похожие материалы

Информация о работе