МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Вычислительной техники

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Узлы и устройства средств вычислительной техники»

Тема: Проектирование распределителей тактовых сигналов

(вариант 1)

Студентки гр.6305		Кинзябаева Г.И. Тарасова А.А.
Преподаватель		Буренёва О.И.

Санкт-Петербург

2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3

ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ 3

ХОД РАБОТЫ 4

1.РТС НА СДВИГАЮЩЕМ РЕГИСТРЕ 4

2.РТС НА СЧЕТЧИКЕ ДЖОНСОНА 5

ВЫВОД 7

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследовать особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона.

ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ

1. Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов РТС на основе сдвигающего регистра в соответствии с заданием (количество выходных каналов 6, циркуляция нуля). Выполнить функциональное моделирование, убедиться в правильности работы схемы.

2. Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов РТС на основе счетчика Джонсона в соответствии с заданием (6 выходных каналов, циркуляция нуля, счётчик без восстановления).

Выполнить функциональное моделирование, убедиться в правильности работы схемы.

Загрузить проект на плату, наблюдать работу устройства в автоколебательном режиме.

ХОД РАБОТЫ

1.РТС НА СДВИГАЮЩЕМ РЕГИСТРЕ

Спроектированная последовательностная схема представлена на рисунке 1. С помощью логического элемента И на вход регистра будут идти единицы, пока в нем имеется хотя бы одна единица, инвертор сигнала Q5 обеспечит циркуляцию нуля.

Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 2.

Рисунок 2

Результаты функционального временного и функционального моделирования представлены на рисунках 3-4.

Рисунок 3

Рисунок 4

Диаграммы показывают ожидаемый результат, видим PTC с циркуляцией нуля и временные задержки на временном моделировании схемы.

2.РТС НА СЧЕТЧИКЕ ДЖОНСОНА

Функционирование счетчика Джонсона определяется таблицей 1. Схемотехнически счетчик Джонсона – это сдвигающий регистр с перекрестной обратной связью. У нас шесть выходных сигналов, соответственно счетчик трехразрядный (количество внутренних состояний 3n). Преобразование выходного кода счетчика Джонсона в код «1 из N» осуществляется дешифратором Джонсона. Полученные функции для дешифратора представлены после таблицы 1. Чтобы перейти от циркуляции единицы к циркуляции нуля, достаточно инвертировать выходные сигналы дешифратора. Спроектированная схема представлена на рисунке 5.

Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 6-7.

Рисунок 6

Рисунок 7

Результаты функционального моделирования и временная диаграмма приведены на рисунках 7 и 8. Выходы Q0-Q2 - выходные сигналы счетчика Джонсона

Рисунок 7

Рисунок 8

Диаграммы показывают ожидаемый результат, видим PTC с циркуляцией нуля и временные задержки на временном моделировании схемы.

ВЫВОД

В процессе работы были исследованы особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона.