Проектування цифрового пристрою

2.5 Визначення функцій управління тригерами і функцій виходів комбінаційного вузла

Сигнали, що формуються КУ ЦУ, є функціями від поточного стану, а так само від умов переходу (безумовний або умовний). По таблиці функціонування (табл. 3) КУ складаємо логічні вирази для вихідних сигналів і для сигналів управління тригерами J1, K1, J2, K2, J3, K3.

При складанні логічних рівнянь для всіх виходів КУ необхідно спробувати спростити отримані вирази, використовуючи закони алгебри-логіки, зокрема закон склеювання, що має вигляд типу.

Для складання рівняння використовую діз'юнктівную нормальну форму (СДНФ) по одиницях функції.

Згідно завдання для побудови принципової електричної схеми ЦУ потрібно базис І-НЕ, тому отримані вирази необхідно перетворити під цей базис. Для цього я використовую закон подвійній інверсії і формулу Де Моргана для кожного з дев'яти виразів.

Таким чином, згідно з рівнянь потрібно реалізувати прямі значення станів, це зажадає введення в схему інверторів в кількості рівному числу станів.

Для зменшення кількості ліній зв'язку використовують шинну організацію на основі, якої проставляються номери проводів крім нульового, починаючи з першого.

На сходи З тригерів Т1, Т2, Т3 подаються синхроимпульса від зовнішнього генератора які визначають моменти переходу ЦУ з одного стану в інший. На входи S через опір R подається рівень логічної одиниці від джерела живлення +5. Величина R = 1-3 КОм. Установка тригерів регістра в початковий стан здійснюється через роз'єм (контакт №5) або за допомогою натискання кнопки SB. За допомогою роз'ємів X1, X2 відбувається електричне з'єднання з ОУ (АЛУ). Через контакти 1,2,3 з ОЗУ (АЛУ) надходять сигнали і через роз'єми X2 контакту з 1 по 6-ий надходять сигнали виконання мікрооперацій в АЛУ

2.6 Розробка принципової електричної схеми цифрового пристрою

Згідно з завданням використовуючи довідковий матеріал, підбираємо необхідні мікросхеми з серії К155, тобто мікросхеми для побудови КУ. Регістр станів строю на ІМС К155ТМ2 в кількості двох штук

Таким чином, для реалізації регістра станів буде потрібно 2 мікросхеми D-тригерів.

Як дешифратора станів використовую мікросхему К155ІД6, яка має інверсні виходи

Таким чином, згідно з рівнянь потрібно реалізувати прямі значення станів, це зажадає введення в схему інверторів в кількості рівному числу станів. Для зменшення кількості ліній зв'язку використовують шинну організацію на основі, якої проставляються номери проводів крім нульового, починаючи з першого.

На входи С тригерів Т1, Т2, Т3 подаються синхроимпульса від зовнішнього генератора які визначають моменти переходу ЦУ з одного стану в інший. На входи S через опір R подається рівень логічної одиниці від джерела живлення +5. Величина R = 1-3 КОм. Установка тригерів регістра в початковий стан здійснюється через роз'єм (контакт №5) або за допомогою натискання кнопки SB. За допомогою роз'ємів X1, X2 відбувається електричне з'єднання з ОУ (АЛУ). Через контакти 1,2,3 з ОЗУ (АЛУ) надходять сигнали і через роз'єми X2 контакту з 1 по 6-ий надходять сигнали виконання мікрооперацій в АЛУ

2.7 Розрахунок періоду проходження тактових імпульсів і тактової частоти

Для перевірки працездатності схеми необхідно для заданого переходу (дивись пункт 4.3.) З в при = 0 При цьому необхідно стежити за тим, щоб не було ефекту гонок. Щоб визначити затримку необхідно скористатися формулою = .Оскільки = 40 нс, = 32 нс, = 22 нс, отримуємо: 40 + 32 + 4 (22) = 160 нс.Такім чином, користуючись формулою періоду проходження, отримуємо:

За характером відліку дискретного часу автомати діляться на синхронні і асинхронні.

У синхронних кінцевих автоматах моменти часу, в які автомат зчитує вхідні сигнали, визначаються примусово синхронізуючими сигналами. Після чергового синхронизирующего сигналу з урахуванням "ліченого" і відповідно до співвідношеннями для функціонування автомата відбувається перехід в новий стан і видача сигналу на виході, після чого автомат може сприймати таке значення вхідного сигналу.

Асинхронний кінцевий автомат зчитує вхідний сигнал безперервно, і тому, реагуючи на досить довгий вхідний сигнал постійної величини x, він може, як випливає з співвідношень для функціонування автомата, кілька разів змінювати стан, видаючи відповідне число вихідних сигналів, поки не перейде в стійкий стан, яке вже не може бути змінено даними вхідним сигналом.

1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Загальні вимоги до необхідних документів

2. ГОСТ 2.106-68 ЕСКД. Форма і правила виконання текстових документів

3. ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. Позначення умовні графічні в схемах. Елементи цифрової техніки

4. ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схема алгоритмів, програм, даних і систем

Розміщено на Allbest.ru