меняСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М.А.Бонч-Бруевича
Курсовая работа
«Проектирование цифрового автомата»
По дисциплине
“ Микропроцессорные системы”
Выполнила:
студ. гр. СУ-91
Мухина В.Е.
Проверил:
Бутыльский Ю.Т.
2012
Оглавление
Техническое задание в соответствии с вариантом……………………………… 3
Структура автомата………………………………………………….……………. 4
Синтез счетчика…………………………………………………………………… 6
Синтез входного комбинационного устройства………………………………… 9
Синтез кодопреобразователя………………………………………………………11
Общая схема устройства автомата………………………………………………...15
Схема конечного устройства………………………………………………………16
Заключение………………………………………………………………………….17
Список использованной литературы………………………………………………18
Постановка задачи:
Требуется спроектировать цифровой автомат, формирующий четырехразрядный код на заданном числе тактов. В автомате используются четыре триггера указанного в задании типа. Выходной код считывается с триггеров непосредственно, а также передается на сегментные светодиодные индикаторы для отображения цифровых значений. На автомат подается сигнал синхронизации, задающий смену тактов, и трехразрядный входной сигнал, определяющий один из трех режимов работы автомата:
Установку начального состояния
Приостановку работы
Функционирование со сменой состояний
Десятичные значения последовательности состояния счетчика
10,9,8,5,4,3,2,1,15,14,13,12,11
Тип триггера: D
Установка начального состояния: 1,4,7.
Приостановка работы: 0,3,5.
Смена состояний : 2,6.
Структура автомата
Устройство должно быть построено с использованием D триггеров.
Таблица переключения D триггера:
-
D
C
Q
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
На схемах D триггер изображается:
Где:
D- Информационный вход Сlk- Синхровход
PRN- Вход установки в 1 CLRN- Вход установки в 0
Q- Выход
Структура автомата:
Автомат представляет из себя, пересчетное устройства, состоящее из четырех D-триггеров(количество триггеров выбрано по максимальному значению пересчета 15- в двоичной системе счисления 1111, т.е четырехразрядное двоичное число).
Синтез счетчика
Счетчик –цу, состоящее из триггеров для подсчета числа импульсов ,поступивший на вход счетчика.
Для синтеза счетчика заданы десятичные значения последовательности состояний формирующихся на выходах пересчетного устройства:
10,9,8,5,4,3,2,1,15,14,13,12,11
Составим таблицу переключений устройства.
Qn – начальное значение ,Qn+ -следующее значение;
№ |
Состояния выходов до переключения |
Состояние выходов после переключения |
Состояние входного сигнала D |
|||||||||
|
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q1+ |
Q2+ |
Q3+ |
Q4+ |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Счетчик последовательно переходит из одного состояния в другое.
Составим карты Карно для счетчика :
Карта Карно для D1:
Q1Q2 Q3Q4 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
X |
0 |
1 |
0 |
01 |
1 |
0 |
1 |
1 |
11 |
0 |
X |
1 |
1 |
10 |
0 |
X |
1 |
1 |
D1=Q1Q2VnQ2 nQ3Q4VQ1Q3
Карта Карно для D2:
Q1Q2 Q3Q4 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
X |
0 |
0 |
1 |
01 |
1 |
1 |
1 |
0 |
11 |
0 |
X |
1 |
0 |
10 |
0 |
X |
1 |
0 |
D2=Q2Q4VQ2Q3VnQ2nQ3nQ4V nQ1nQ3Q4
Карта Карно для D3:
Q1Q2 Q3Q4 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
X |
1 |
1 |
0 |
01 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11 |
1 |
X |
1 |
1 |
10 |
0 |
X |
0 |
0 |
D3=Q3Q4VnQ1nQ2Q4VQ2nQ3nQ4
Карта Карно для D4:
Q1Q2 Q3Q4 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
X |
1 |
1 |
1 |
01 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11 |
0 |
X |
0 |
0 |
10 |
1 |
X |
1 |
1 |
D4=nQ4VnQ1nQ2nQ3)
Общая схема синтеза пересчетного устройства
Векторная диаграмма работы устройства
Микросхема пересчетного устройства
