Дискретные устройства

Разработка и описание принципиальной схемы дискретного устройства. Синтез основных узлов дискретного устройства, делителя частоты, параллельного сумматора по модулю два, параллельного регистра, преобразователя кодов. Генератор прямоугольных импульсов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

АННОТАЦИЯ

В курсовом проекте выполняется разработка принципиальной схемы дискретного устройства, состоящего из генератора тактовых импульсов, параллельно-последовательного счётчика импульсов на JK - триггерах и коэффициентом счёта равным 23, делителя частоты на 8, преобразователя кодов, выполнение которого также представлено в виде комбинационного блока ПЛМ, параллельного сумматора по модулю два и двух параллельных регистров. В курсовом проекте используется базис реализации И-НЕ; вид кода - «2 из 5». Минимум один раз для упрощения частично заданных ФАЛ используется минимизация методом существенных переменных.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Синтез основных узлов дискретного устройства

1.1 Генератор прямоугольных импульсов

1.2 Синтез счётчика импульсов с параллельно-последовательным переносом

1.3 Синтез делителя частоты

1.4 Синтез параллельного сумматора по модулю два

1.5 Синтез параллельного регистра

1.6 Синтез преобразователя кодов

2. Описание работы дискретного устройства

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

принципиальная схема дискретный устройство

Теория дискретных устройств (ТДУ) является сравнительно молодой и быстро развивающейся отраслью науки. Её появление в 30-х годах нашего столетия связано с усложнением и совершенствованием релейных систем управления, когда возникла необходимость в их математическом описании. Новый стимул развития ТДУ получила в 50-х годах в связи с применением в устройствах управления полупроводниковой техники и вычислительных машин. В настоящее время разрабатываются вопросы теории, связанные с использованием микросхем большой степени интеграции, программируемых логических матриц, микропроцессоров и других достижений современной микроэлектроники.

Основы ТДУ начали закладываться в 1938 - 1940 гг., когда советский физик В.И.Шестаков, американский математик К.Шеннон и японский учёный А.Накашима доказали возможность использования булевой алгебры при анализе и синтезе контактных схем. Впервые же указал на такую возможность в 1910 г. русский физик П.Эрнефест.

Большое влияние на развитие ТДУ оказало создание электронных вычислительных машин (ЭВМ). Крупный вклад в указанную теорию и практику дискретной техники, особенно в применении к ЭВМ, внёс академик В.М.Глушков.

Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в основном относятся к классу дискретных устройств. К железнодорожным системам автоматики, телемеханики и связи предъявляют повышенные требования с точки зрения надёжности, безопасности и устойчивости работы. [1. - cc.5-6]

1. СИНТЕЗ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ДИСКРЕТНОГО УСТРОЙСТВА

1.1 Генератор прямоугольных импульсов

Генератор прямоугольных импульсов (рисунок 1) собран на логических элементах И-НЕ [2].

В данной схеме резистор R1 используется для начального запуска генератора. Напряжение на выходе генератора имеет вид последовательности прямоугольных импульсов, которые в свою очередь воздействуют на другие составляющие части дискретного устройства.

Частота генерации задается с высокой точностью с помощью кварцевого резонатора ZQ1.

Для стабилизации взят кварцевый резонатор на 100000 кГц РПК01.

В соответствии с выходной частотой возьмём R1 = 1 кОм.

Рисунок 1.1.1 - Схема генератора прямоугольных импульсов

Временная диаграмма [2,3] имеет следующий вид:

Рисунок 1.1.2-Временная диаграмма работы генератора прямоугольных импульсов.

Исходя из того, что частота кварцевого резонатора 100000 кГц, период импульсов будет равен с = 0.01 мкс

1.2 Счетчик с параллельно-последовательным переносом

В счетчиках со смешанным переносом используется двоично-десятичный принцип счета. При этом каждой десятичной цифре соответствует свой двоичный счетчик с Ксч = 10. Внутри каждой декады производится параллельный, а между декадами последовательный перенос.

Нам необходимо построить двоично-десятичный суммирующий счетчик с Ксч = 23 на JK-триггерах (рисунок 1.2.5). Счетчик имеет две декады: десятки и единицы. При этом Ксч самой старшей декады равен 3 (что меньше десяти), поэтому для этой декады будем использовать отдельную таблицу истинности. Это делается с целью экономии триггеров (для Ксч = 10 требуется 4 триггера, а для Ксч = 3 два триггера).

Для синтеза данного счетчика необходимо построить таблицу истинности в которую включаются столбцы текущих состояний триггеров счетчика, столбцы последующих состояний триггеров, столбцы определения функций возбуждения (вызывающих переключения) триггеров и столбец номера входного импульса.

Заполнение столбцов функций возбуждения триггеров осуществляется на основе таблицы переходов JK-триггера (таблица 1.2.1).

Таблица 1.2.1 Таблица переходов JK-триггера

Изменение сигнала на выходе Q	Что подать на вход J	Что подать на вход K
0 0	0
0 1	1
1 0		1
1 1		0

Количество триггеров для Ксч = 10 будет равно . Заполним таблицу истинности для единиц счетчика (таблица 1.2.2).

Таблица 1.2.2 Таблица истинности для единиц счетчика с Ксч = 23 на JK-триггерах

№ импульса	Текущее состояние триггеров	Последующее состояние триггеров	Функции возбуждения
	Q4	Q3	Q2	Q1	Q4	Q3	Q2	Q1	J4	K4	J3	K3	J2	K2	J1	K1
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0		0		0		1
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0		0		1			1
2	0	0	1	0	0	0	1	1	0		0			0	1
3	0	0	1	1	0	1	0	Другие файлы: Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств Логические функции. Дискретные устройства без памяти. Дискретные устройства с конечной памятью. Модели алгоритмов. Возможности вычислительных машин. П... Обобщенные дискретные представления информации Дискретизация сигналов - преобразование функций непрерывных переменных в дискретные; возможность их восстановления с заданной точностью. Дискретно-ква... Последовательностные функциональные узлы Цифровое устройство, в котором состояние выхода зависит не только от того, какие сигналы присутствуют на его входах в данное время, но и от того, каки... Организация проводной связи в ОВД (контрольная по специальной технике) Канал связи является неотъемлемым элементом любой технической системы связи и состоит из передающего устройства, линии связи и приемного устройства. В... Методы и средства измерений и контроля В курсовой работе рассмотрены вопросы анализа детали на технологичность, типа производства, выбора заготовки, расчета припусков, расчета режимов резан...