МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Вычислительной техники
отчёт
по лабораторной работе №7
по дисциплине «Узлы и устройства средств ВТ»
Тема: Проектирование двоичных счетчиков
(вариант 1)
Студентки гр.6305 |
|
Кинзябаева Г.И. Тарасова А.А. |
Преподаватель |
|
Буренёва О.И. |
Санкт-Петербург
2019
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3
ЗАДАНИЕ 3
ХОД РАБОТЫ 4
1. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С ПОМОЩЬЮ ДЕШИФРАТОРА 4
2. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С ПОМОЩЬЮ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛОГИКИ 6
3. СЧЕТЧИК С ВЫРОЖДЕННЫМИ СОСТОЯНИЯМИ С МОДИФИЦИРОВАННЫМИ МЕЖРАЗРЯДНЫМИ СВЯЗЯМИ НА ОСНОВЕ ТРИГГЕРОВ 8
ВЫВОД 11
Цель работы
Исследовать особенности функционирования двоичных счетчиков с вырожденными переходами (принудительной установкой в состояния) и различными способами организации переноса.
Задание
Необходимо синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II мегафункции счетчика LPM_COUNTER счетчик с вырожденными состояниями. В таблице 1 в первом столбце приведены входные данные, которые необходимо реализовать с помощью выделения конечного состояния с помощью дешифратора, во втором столбце – с помощью дополнительной логики. В ячейках таблицы указаны разрешенные состояния счетчика.
Таблица 1
Способ реализации 1 Порядок счёта |
Способ реализации 2 Порядок счёта |
0-12 |
0-2; 5-13 |
Необходимо синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР
Quartus II примитивов триггеров счетчик с вырожденными состояниями с модифицированными межразрядными связями. Разрешение состояние счетчика и тип триггера указаны в таблице 2.
Порядок счёта |
Тип триггера |
0-8; 10-12; |
JK |
Ход работы
Счетчик с вырожденными состояниями с помощью дешифратора
Таблица переходов двоичного счетчика с порядком счета 0-12
№ |
|
|
0 |
0000 |
0001 |
1 |
0001 |
0010 |
2 |
0010 |
0011 |
3 |
0011 |
0100 |
4 |
0100 |
0101 |
5 |
0101 |
0110 |
6 |
0110 |
0111 |
7 |
0111 |
1000 |
8 |
1000 |
1010 |
9 |
1010 |
1011 |
10 |
1011 |
1100 |
11 |
1100 |
0000 |
Таким образом, после значения 1100 необходимо установить счетчик в состояние 0000, то есть подключить на вход сброса сигнал с выхода дешифратора. Полученная функциональная схема приведена на рисунке 1.
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
Как видно из временной диаграммы, форма выходных сигналов соответствует таблице переходов.
Счетчик с вырожденными состояниями с помощью дополнительной логики
Таблица переходов двоичного счетчика с порядком счета 0-2; 5-13
№ |
|
|
0 |
0000 |
0001 |
1 |
0001 |
0010 |
2 |
0010 |
0101 |
3 |
0101 |
0110 |
4 |
0110 |
0111 |
5 |
0111 |
1000 |
6 |
1000 |
1001 |
7 |
1001 |
1010 |
8 |
1010 |
1011 |
9 |
1011 |
1100 |
10 |
1100 |
1101 |
11 |
1101 |
0000 |
Таким образом, после значения 1101 необходимо сбросить счетчик. Это произойдет, если подать на вход сброса счетчика логический элемент «И», на вход которого подадим , что даст нам единицу только при комбинации 1101. Для перехода из состояния 0010 в 0101, подадим на вход “sset to 5” логический элемент «И», на вход которого подадим , что даст нам единицу при комбинации 0010.
Реализация полученной схемы в системе Quartus II представлена на рис. 5.
Рисунок 5
Результаты функционального временного и функционального моделирования представлены на рисунках 6-7.
Рисунок 6
Рисунок 7
Как видно из временной диаграммы, форма выходных сигналов соответствует таблице переходов.