7136

Логический синтез цифровых устройств

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Курсовая работа Логический синтез цифровых устройств Описание работы проектируемого устройства. Объект представляет собой техническое устройство, в которое поступают различные детали. Имеется 5 датчиков, которые определяют соответствие д...

Русский

2013-01-17

905.5 KB

19 чел.

Курсовая работа

‘Логический синтез цифровых устройств’

Описание работы проектируемого устройства.

Объект представляет собой техническое устройство, в которое поступают различные детали. Имеется 5 датчиков, которые определяют соответствие деталей (“да”-“нет”) некоторым параметрам (размер, форма, цвет, конфигурация и т.п.). В зависимости от комбинации сигналов датчиков f(Х1,Х2,Х3,Х4,Х5) детали сортируются и направляются в разные бункеры и подсчитываются. Рассмотрим работу для одного бункера.

При поступлении детали в позицию сортировки вырабатывается сигнал ГОТОВ который равен “1” все время нахождения детали в этой позиции. Для проектируемой схемы сигнал ГОТОВ и сигналы датчиков Х1, Х2, Х3, Х4, Х5 внешние. По фронту сигнала ГОТОВ запускается одновибратор. Через время задержки t1 (на срабатывание датчиков) второй одновибратор формирует синхроимпульс длительностью t2.

По сигналу “1” на выходе комбинационной схемы и синхроимпульсу детали направляются в соответствующий бункер. Схема счетчика осуществляет подсчет деталей, поступающих в бункер, и при достижении заданного числа N выдает сигнал о заполнении бункера.

Исходные данные:

Логическая функция:

Входные сигналы

№ варианта

i

X5

X4

X3

X2

X1

6

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

2

0

0

0

1

0

0

3

0

0

0

1

1

0

4

0

0

1

0

0

0

5

0

0

1

0

1

х

6

0

0

1

1

0

0

7

0

0

1

1

1

х

8

0

1

0

0

0

0

9

0

1

0

0

1

х

10

0

1

0

1

0

0

11

0

1

0

1

1

0

12

0

1

1

0

0

0

13

0

1

1

0

1

1

14

0

1

1

1

0

0

15

0

1

1

1

1

х

16

1

0

0

0

0

0

17

1

0

0

0

1

1

18

1

0

0

1

0

0

19

1

0

0

1

1

0

20

1

0

1

0

0

0

21

1

0

1

0

1

1

22

1

0

1

1

0

0

23

1

0

1

1

1

1

24

1

1

0

0

0

0

25

1

1

0

0

1

х

26

1

1

0

1

0

0

27

1

1

0

1

1

0

28

1

1

1

0

0

1

29

1

1

1

0

1

1

30

1

1

1

1

0

1

31

1

1

1

1

1

1

1. Модуль счета 14, обратное направление счета.

2. Базис логической функции и дешифратора И, ИЛИ, НЕ. Базис счетчика – микросхема К555ТВ9 (2-а JK триггера). Тип индикатора АЛС342А.

3. Параметры одновибратора:

 t1=0.27 c;

 t2=25 мс;

микросхема К1006ВИ1

1.Минимизируем логическую функцию по методу Квайна.

В результате всех склеиваний получаем минимизированную логическую функцию:

2. Спроектируем одновибратор на интегральных таймерах для заданного времени задержки t1 и длительности импульса t2.

Определим параметры элементов R1, R3, С1, С4 , они определяются из условия, что для запуска таймера необходи мотрицательный импульс длительностью 10..15 мкс.

 

Определим емкость конденсатора С1=С4 при t=15 мкс, для этого примем сопртивление резистора R1=R3=1 кОм.

Получили С1=С4=21.64 пФ , принимаем ближайшее стандартное значение С1=С4=20 пФ.

Определим параметры элементов R2, С2 первого таймера для формирования импульса t1=0.27 с  из формулы:  

Зададимся сопротивлением резистора R2=10кОм, получим емкость конденсатора С2=24,576 мкФ, примем ближайщее стандартное значение С2=25мкФ при этом t1=0,275.

Определим параметры элементов R4, С5 второго таймера для формирования импульса t2=25мс из формулы:  

Зададимся сопротивлением резистора R4=22кОм, получим емкость конденсатора С5=1,034 мкФ, примем ближайщее стандартное значение С5=1мкФ при этом t2=24.169.

Принципиальная схема одновибратора:

3. Синтезируем на микросхеме К555ТВ9 счетчик с модулем счета 14 и обратным направлением счета.

Микросхема К555ТВ9 представляет собой два JK-триггера, для счетчика необходимо 4 триггера(2 микросхемы). Составим таблицу состояний и переходов.

i

Текущее (i)

Следующее (i+1)

T4

T3

T2

T1

Q4

Q3

Q2

Q1

Q4

Q3

Q2

Q1

Переход

J4

K4

Переход

J3

K3

Переход

J2

K2

Переход

J1

K1

13

1

1

0

1

1

1

0

0

11

*

0

11

*

0

00

0

*

10

*

1

12

1

1

0

0

1

0

1

1

11

*

0

10

*

1

01

1

*

01

1

*

11

1

0

1

1

1

0

1

0

11

*

0

00

0

*

11

*

0

10

*

1

10

1

0

1

0

1

0

0

1

11

*

0

00

0

*

10

*

1

01

1

*

9

1

0

0

1

1

0

0

0

11

*

0

00

0

*

00

0

*

10

*

1

8

1

0

0

0

0

1

1

1

10

*

1

01

1

*

01

1

*

01

1

*

7

0

1

1

1

0

1

1

0

00

0

*

11

*

0

11

*

0

10

*

1

6

0

1

1

0

0

1

0

1

00

0

*

11

*

0

10

*

1

01

1

*

5

0

1

0

1

0

1

0

0

00

0

*

11

*

0

00

0

*

10

*

1

4

0

1

0

0

0

0

1

1

00

0

*

10

*

1

01

1

*

01

1

*

3

0

0

1

1

0

0

1

0

00

0

*

00

0

*

11

*

0

10

*

1

2

0

0

1

0

0

0

0

1

00

0

*

00

0

*

10

*

1

01

1

*

1

0

0

0

1

0

0

0

0

00

0

*

00

0

*

00

0

*

10

*

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

01

1

*

01

1

*

00

0

*

01

1

*

Схема расположения минтермов:

Составляем карты Карно:

 J1=1      K1=1

В соответствии с полученными уравнениями строим схему счетчика:

4. Разработаем дешифратор для индикации показаний счетчика.

Таблица описывающая логику работы дешифратора.

i

X4

X3

X2

X1

a1

b1

c1

d1

e1

f1

g1

b2,c2

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

0

2

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

3

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

4

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

5

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

6

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

7

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

8

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

9

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

0

10

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

11

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

12

1

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

13

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

Составляем карты Карно для каждого выхода.

Схема расположения минтермов:

Полученные минимизированные функции:

С учетом повторений в выходных функциях составляем схему дешифратора.

Схема подключения индикатора:

Определим сопротивление резисторов R7-R14 и ток протекающий через микросхему из условия что для нормальной работы индикатора на его элемент необходимо подать напряжение 3.5В и ток 15..20 мА.

Падение напряжения на ограничительном резисторе равно: Ur=Uи.п-Uинд=5-3.5=1.5 В.

Сопротивление резистора =1.5/0.015=100 Ом

При это ток через микросхему составит(при U0вых=0.3 В) А = 47 мА

Принципиальная схема дешифратора:

Перечень элементов

Обозначение

Наименование

Кол.

Примечание

DD1,DD4,DD11,DD13,DD15

К555ЛИ1

5

DD12,DD14

К555ЛИ3

2

DD2,DD10

К555ЛН1

2

DD3,DD5,DD16-DD21

К531ЛЛ1

8

DD6,DD7

К555ТВ9

2

DD8,DD9

К1006ВИ1

2

HL1,HL2

АЛС342А

2

С1,С4

К10-17-100В-20 пФ ±10%

2

С2

К50-6-16В-25 мкФ ±10%

1

С5

К50-6-16В-1 мкФ ±10%

1

R1,R3,R5

МЛТ-0.25-1 кОм ±5%

3

R2

МЛТ-0.25-10 кОм ±5%

1

R4

МЛТ-0.25-22 кОм ±5%

1

R7-R14

МЛТ-0.25-100 Ом ±5%

8


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41721. ДИОДНЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ И ФИКСАТОРЫ УРОВНЯ 340.36 KB
  В зависимости от схемы включения и режима работы нелинейного элемента ограничителя различают 3 вида ограничения: по максимуму ограничение сверху рис.5 Диод ограничителя включается между входом и выходом схемы последовательно с нагрузкой. Если напряжение входного сигнала Uвх меньше напряжения смещения Е диод работает на обратной ветви характеристики где его внутреннее сопротивление велико и разделяет вход схемы от выхода. Форма напряжений на входе и выходе схемы иллюстрируется на рис.
41722. Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра 200.19 KB
  Испытание однофазного трансформатора при работе под нагрузкой Методическое указание Самара Самарский государственный технический университет 2008 Печатается по решению Редакционно-издательского совета СамГТУ УДК621. 313 Испытание однофазного трансформатора при работе под нагрузкой: метод. Содержат практические рекомендации по экспериментальным методам определения основных характеристик однофазного трансформатора по обработке опытных данных и оформлению отчетов а также контрольные вопросы. Этот процесс...
41723. Создание и редактирование таблиц, построение диаграмм 601.37 KB
  Рассмотрим некоторые особенности ввода текста в ячейки рабочего листа. Текст "Наименование", который вводится в ячейку А1, целиком в этой ячейке не помещается и занимает еще и ячейку В1 (рис. 2.3). Поскольку в ячейку В1 не было введено никакой информации, текст виден полностью. При вводе в ячейку В1 текста "Стоимость", текст в А1 будет виден частично, в пределах границ столбца А.Среднее количество проданного товара каждого наименования за текущий год. Общее количество проданных товаров за каждый месяц. Минимальное и максимальное количество товаров за полугодие количество максимальных продаж. Вклад в продажи сахара в общее количество проданного товара за...
41724. Частотные характеристики типовых звеньев систем автоматического управления 1.47 MB
  Построение частных характеристик типовых звеньев средствами математического пакета MATLAB и изучение зависимости этих характеристик от параметров входящих в состав передаточной функции.Построить следующие частотные характеристики: ЛАЧХ; ФЧХ; АФЧХ. Увеличив значение T в 10 раз определить как изменятся частотные характеристики. Задание 1 Используя пакет MTLB получим частотные характеристики.
41726. Исследование электрической цепи с последовательным и параллельным соединениями приёмников электрической энергии 349.01 KB
  Проверка на опыте особенностей последовательного и параллельного соединения резисторовэ,и при этом образуется неразветвленная цепь или участок цепи. Для последовательного соединения характерно то что во всех этих резисторах возникает одинаковый ток а падения напряжения на них пропорциональны сопротивлениям: Каждое сопротивление может быть найдено по формулам: Падение напряжения на всем участке цепи равно сумме падений напряжений на каждом резисторе: Эквивалентное сопротивление участка цепи равно сумме сопротивлений каждого резистора: Если же к концам участка вместо трех резисторов подключить эквивалентный...
41727. Органолептическая оценка качества сырья и приготовление полуфабрикатов из мяса и домашней птицы 101.48 KB
  Организация рабочего места используемые технологическое оборудование посуда инвентарь из мясного цеха Органолептическая оценка мяса. Признаки свежести мяса. Полуфабрикаты из мяса приготовление котлетной массы.
41728. Решение оптимизационных задач с помощью надстройки Excel «Поиск решения» 21.87 MB
  Ниже перечислены основные правила которыми следует руководствоваться чтобы создать качественную модель на основе электронных таблиц: необходимо четко обозначить все переменные; следует четко обозначить входы модели переменные решения и параметры; надо указать критерии эффективности и выходные переменные; не следует жестко привязывать значения параметров к формулам параметры должны храниться в отдельных ячейках рабочего листа для удобства документирования и анализа; если это возможно надо отделять переменные представляющие...