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

17 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

77837. Причины возвышения Франкского государства 185 KB
  Тема моего реферата – причины возвышения Франкского государства. Как известно, Франкское государство положило основу для крупнейших государств современности. Мне стало интересно, почему именно франки возвысились над остальными германскими народами – саксами, готами, варварами, алеманами, бургундами.
77839. Искусство как форма протеста (дадаизм) 44 KB
  Последствия первой мировой войны оказали сильное влияние на умы тогдашних представителей искусства. Возникнув как литературное течение это направление искусства проявлялось и в живописи и в фотографии и в скульптуре.
77841. Порядок маркировки шасси и двигателя авто ЗИЛ-131, УРАЛ-4320, УАЗ-3151, КАМАЗ-4310, МТ-ЛБ, прицепы: 2ПН-4, 2ПН-2 1.51 MB
  Имеют маркировку и основные составные части изделия: корпус, двигатель, главная передача, промежуточный редуктор, бортовые передачи, торсионные валы, переговорное устройство, фильтр ФПТ-200М, подогреватель, отопитель, дифманометр-тягонапоромер, аккумуляторные батареи, реле-регулятор...
77842. Особенности празднования Масленицы 159 KB
  Масленицу повсюду ожидали с большим нетерпением. Это самый веселый, самый разгульный и поистине всеобщий праздник. В некоторых местах о подобающей встрече и должном проведении всей масленицы заботились еще с субботы предшествующей недели.
77843. Средства и методы развития координационных способностей в спортивной тренировке 44.68 KB
  Основными специфическими средствами спортивной тренировки в видах спорта, характеризующихся активной двигательной деятельностью, являются физические упражнения. Состав этих упражнений в той или иной мере специализируется применительно к особенностям спортивной дисциплины...
77845. Назначение и устройство КПП автомобиля КАМАЗ. Восстановление корпуса КПП. Сборка КПП. Техника безопасности при восстановлении и сборке. Пожарная безопасность на АЗС. Площадка слива автоцистерн 271.63 KB
  Коробка передач является конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента скорости и направления движения автомобиля.