Проектирование устройства выполняющего заданные функции преобразования цифровой информации
Содержание1 Цель курсового проектирования2 Задачи курсового проектирования3 Расчетная часть курсового проектирования1 Цель курсового проектированияЦелью курсового проекта является решение комплексной задачи, охватывающей основные разделы дисциплины «Цифровая электроника» и заключающейся в выполнении схемотехнического проектирования устройства, выполняющего заданные функции преобразования цифровой информации.Объектом курсового проектирования являются синхронные пересчетные схемы.2 Задачи курсового проектированияВ процессе работы над курсовым проектом должны быть рассмотрены и решены следующие задачи:1) синтез структуры проектируемого устройства;2) анализ сложности проектируемого устройства и выбор типа триггера, использование которого для реализации устройства позволяет минимизировать его сложность;3) синтез триггерного устройства выбранного типа.3 Расчетная часть курсового проектированияЗадача проектирования: спроектировать устройство, выполняющее функцию восьмиразрядного синхронного реверсивного сдвигающего регистра и синхронной реверсивной пересчетной схемы.Таблица 1: Условные обозначения типов переходов переменной Таблица 2: Описание реверсивного сдвигающего регистраКарта Карно: - картаТаблица 3: Словарное описание триггеров D и JK – типовКарты Карно - карта - карта - картаПосле склеивания получаются следующие выражения: = + = + = + Если доказать, что + = 1, а, следовательно, = , то при построении схемы управления достаточно разработать только схему для J входа, а на K вход подать инвертированный J сигнал с выхода этой схемы, что позволяет получить выигрыш в аппаратной реализации. + = + + + = ( + ) + ( + ) = 1Преобразование в базис И-НЕ: = + = = + = (*)Далее проводится оценка сложности комбинационной схемы управления (КСУ):если в схеме используется прямой входесли в схеме используется инверсный входS = (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) + (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 14S = (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 7Так как S > S, следовательно, целесообразно использование триггера D-типа.Для построения схемы сдвигающего регистра, требуется определить выражения, отражающие логику формирования входных сигналов каждого разряда, учитывая кольцевую структуру регистра. Чтобы получить искомые выражения необходимо вместо индексов у переменных в формуле (*) подставить значения, соответствующие номерам разрядов от 1 до 8, при этом, если результат вычислений значения индекса окажется меньше или равен 0, то к результату следует прибавить число, указывающее количество разрядов в проектируемом кольцевом сдвигающем регистре; если результат окажется больше 8, то из него следует вычесть это число. Используя указанное правило, получим следующие выражения, описывающие логику формирования сигналов на входе JK-триггера каждого из 8-ми разрядов регистра: = = = = = =
