Виды счетчиков - последовательных устройств для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде, их статические и динамические параметры. Схемотехническое моделирования TV-триггера, инвертора и буфера. Динамические характеристики вентилей.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Курсовой проект

по курсу микросхемотехники цифровых интегральных схем

на тему:

Суммирующий счетчик с переменным модулем счета

(5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29). Триггер Т-V.

ОГЛАВЛЕНИЕ

• 1. Техничесое задание
• 2. Теоретические сведения
• 3. Логическое проектироавние
• 4. Схемотехническое проектирование
• 5. Топологическое проектирование
• Список литературы
• 1. ТехничесКое задание

№	Параметр ТЗ	Значение
1	номер варианта	11
2	название устройства	Суммирующий счетчик с переменным модулем счета (5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29). Триггер T-V
3	логический базис	ИЛИ-НЕ
4	технологический базис	AMS-0.8um
5	время фронта и среза, tфр,ср, нс	3
6	рабочая частота по входному сигналу, fраб, МГц	10
7	рабочая частота по входам настройки, fset, МГц	--
8	нагрузочная емкость, Cн, пФ	3
9	напряжение питания, Vdd, В	5
10	пороговое напряжение n-МДПТ Vtn, В	0.8
11	пороговое напряжение p-МДПТ Vtn, В	-0.8
12	удельная крутизна n-МДПТ K0n, мкА/В2	110
13	удельная крутизна p-МДПТ K0p, мкА/В2	36
14	толщина подзатворного окисла tox нм	15

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Счетчиком называется последовательное устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде [1]. Счетчики строятся на основе N однотипных связанных между собой разрядных схем, каждая из которых в общем случае состоит из триггера и некоторой комбинационной схемы, предназначенной для формирования сигналов управления тригерром.

В цифровых схемах счетчики могут выполнять следующие микрооперации над кодовыми словами:

- установка в исходное состояние (запись нулевого кода);

- запись входной информации;

- хранение информации;

- выдача хранимой информации;

- инкремент - увеличение хранящегося кодового слова на единицу;

- декремент - уменьшение хранящегося кодового слова на единицу;

Основным статическим параметром счетчика является модуль счета M, который характеризует максимальное число импульсов, после прихода которого счетчик устанавливается в исходное состояние.

Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие счетчика, является время установления выходного кода t_k, характеризующее временной интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом установления нового кода на выходе.

По значению модуля счета счетчики подразделяют на:

- двоичные, модуль счета которых равен целой степени числа 2 (M=2ⁿ);

- двоично-кодированные, в которых модуль счета может принимать любое, не равное целой степени числа 2, значение.

По направлению счета счетчики подразделяют на:

- суммирующие, выполняющие микрооперацию инкремента над хранящимся кодовым словом;

- вычитающие, выполняющие микрооперацию декремента над хранящимся кодовым словом;

- реверсивные, выполняющие в зависимости от значения управляющего сигнала либо операцию декремента над хранящимся кодовым словом, либо инкремента.

По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на:

- счетчики с последовательным переносом, в которых переключение триггеров разрядных схем осуществляется последовательно одним за другим;

- счетчики с параллельным переносом, в которых переключение всех триггеров разрядных схем осуществляется одновременно по сигналу синхронизации;

- счетчики с комбинированным переносом, при котором используются различные комбинации способов переноса.

3. ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Структурная схема проектируемого счетчика приведена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Структурная схема счетчика

Как видно из рисунка модуль счета мы будем задавать в кодированном виде двоичными числами от 000 до 111. Дешифратор будет преобразовывать их в максимальное число для заданного модуля счета (например, для модуля счета 11 таким числом будет «1010» - «10» в двоичной системе счисления). Это число будет сравниваться с числом формируемым выходами триггеров и в случае если они сравняются или число на выходах триггеров будет больше чем число формируемое дешифратором, произойдет возврат к нулю. Помимо этого в схеме будут предусмотрены возможности сброса текущего состояния счетчика и паузы.

TV-триггер.

Схема двухступенчатого TV-триггера переключающегося по срезу и результат её моделирования показаны на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Схема и результат моделирования TV-триггера

Компаратор.

Для построения компаратора воспользуемся схемой из книги Угрюмова «Цифровая схемотехника». Нарастив схему до 5-ти разрядного компаратора и удалив из неё вентили отвечающие за ненужные функции (M=Q и M<Q) получим схему показанную на рисунке 3.3.

Дешифратор.

Закодировав модули счета как показано в таблице 3.1 можно легко получить функции выходов дешифратора. Заметим, что дешифратор возвращает число на 1 больше максимального для заданного модуля счета. Это вызвано тем, что для уменьшения площади вход М0 компаратора сделан инверсным.

Таблица 3.1 Таблица истинности дешифратора

Модуль	Входы дешифратора	Выходы дешифратора
счета	K2	K1	K0	M4	M3	M2	M1	M0
5	0	0	0	0	0	1	0	1
7	0	0	1	0	0	1	1	1
11	0	1	0	0	1	0	1	1
13	0	1	1	0	1... Другие файлы: Исследование двоичных счетчиков Счетчиком называют устройство, сигналы, на входе которого в определенном коде отображают число импульсов, поступивших на счетный вход. Триггер Т-типа... Синтез суммирующего асинхронного счетчика Подсчет импульсов является одной из наиболее распространенных операций, выполняемых в устройствах дискретной обработки информации. Такая операция в ци... Проектирование заторможенного мультивибратора Спроектировать на базе интегральных логических элементов (далее ИЛЭ) серии К155 заторможенный мультивибратор, автоколебательный мультивибратор, электр... Суммирующий синхронный счетчик Разработка и расчет синхронного суммирующего восьмиразрядного счетчика на основе JK-триггера. Моделирование схемы в программе Electronic Work Bench. Д... Накапливающий сумматор Этапы проектирования накапливающего сумматора, реализующего вычисление среднего арифметического. Общая схема алгоритма функционирования устройства. Ра...