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

13 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

22343. Синхронизация гетеродина приемника с несущей частотой 112.5 KB
  Вовторых применение оптимального фильтра максимизирующего отношение сигнал шум принятого сигнала также требует снятие отсчетов в строго определенные моменты времени. Эта необходимость возникает в том случае когда в приемнике используется когерентное детектирование ВЧ сигнала. Следовательно несущая и тактовая частоты должны быть восстановлены непосредственно в приемнике из принятого сигнала или получены от того же самого передатчика в виде опорного пилотсигнала. Параметры принятого сигнала Передаваемый и принимаемый сигналы...
22344. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РАДИО. ОСНОВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА В РАДИОПРИЕМНОМ ТРАКТЕ 71.5 KB
  ОСНОВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА В РАДИОПРИЕМНОМ ТРАКТЕ Краткая история возникновения радио Свою историю радио начинает с экспериментов Герца по проверке уравнений Максвелла. Поэтому в радиоприемном тракте необходимо решать задачи: выделения полезного сигнала из смеси его с помехами; выделения модулирующей функции; выделения передаваемой информации из модулирующей функции и ее преобразование к удобному для дальнейшего использования виду. Решение перечисленных задач в радиоприемном тракте осуществляется с помощью следующих функций:...
22345. Основные архитектуры РПТ. Шумовые характеристики, динамический диапазон 431.5 KB
  Как и в квадратурном смесителе здесь используется пара идентичных смесителей на которые помимо РЧ сигнала подается сигнал с гетеродина в квадратуре. Сигналы в I и Q каналах содержат полную информацию об огибающей входного сигнала и могут быть обработаны в соответствующим образом построенном демодуляторе. В приемнике прямого преобразования наличие рассогласования в цепях смесителя и ФНЧ не ведет к ухудшению селективности а лишь к некоторому искажению полезного сигнала что зачастую не имеет никакого значения при приеме цифровых данных....
22346. Входные каскады РПТ. Высокочастотные фильтры, УРЧ 247.5 KB
  С точки зрения минимизации вносимых приемником шумов следовало бы в качестве первого каскада использовать малошумящий усилитель МШУ имеющий максимальный коэффициент усиления и минимальный коэффициент шума. Современные МШУ имеют коэффициент шума до 0. В диапазоне частот 450 мГц МШУ имеет коэффициент шума 2. Суммарный коэффициент шума в последовательном включении МШУ фильтр рассчитывается по 1.
22347. Непрерывность функций комплексной переменной 468 KB
  Если то функция называется непрерывной в точке . Иными словами: непрерывна в точке если для любого сколь угодно малого существует положительное число такое что 2 для всех удовлетворяющих неравенству 3 короче . Геометрически это означает что для всех точек лежащих внутри круга с центром в точке достаточно малого радиуса соответствующие значения функции изображаются точками лежащими внутри круга с центром в точке сколь...
22348. Интегрирование функций комплексной переменной 1.52 MB
  кривая с выбранным направлением движения вдоль нее и на ней функция комплексной переменной fz. Если C кусочногладкая а значит спрямляемая кривая а fz кусочнонепрерывная и ограниченная функция то интеграл 1 всегда существует. Если функция fz аналитична в односвязной области D то для всех кривых C лежащих в этой области и имеющих общие концы интеграл имеет одно и то же значение. fz аналитическая функция.
22349. Формула Коши и теорема о среднем 821.5 KB
  Пусть функция аналитична в связной области и непрерывна в . Тогда для любой внутренней точки этой области имеет место так называемая формула Коши: 1 где граница области проходимая так что область остается всё время слева. Таким образом формула Коши позволяет вычислить значение аналитической функции в любой точке области если известны граничные значения этой функции. Выбросим из области кружок радиусом с центром в точке и заметим что в полученной...
22351. Теоремы Лиувилля и Мореры 98 KB
  По определению аналитическая функция это функция комплексной переменной обладающая производной в каждой точке некоторой области D. Если функция fz аналитична в области D и непрерывна в то она обладает в каждой точке D производными всех порядков причем n я производная представляется формулой 1 где C граница области D. По определению производной и формуле Коши имеем: Но очевидно что при функция равномерна для всех на C стремиться к и следовательно по теореме 2 предыдущей лекции для случая семейства функций...