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

11 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

18434. Законы регулирования, регуляторы, исполнительные механизмы и регулирующие органы 106 KB
  Лекция 18. Законы регулирования регуляторы исполнительные механизмы и регулирующие органы. Промышленные автоматические регуляторы. Одной из основных частей низовой локальной системы автоматического регулирования САР является регулятор. В общем случае регулято
18435. Программно-технические комплексы 76.5 KB
  Лекция 19. Программнотехнические комплексы. В настоящее время автоматизация большинства технологических процессов осуществляется на базе универсальных микропроцессорных контроллерных средств которые в России получили название программнотехнических комплексо
18436. Электрические исполнительные механизмы 46.5 KB
  Лекция 20. Электрические исполнительные механизмы. Назначение. Механизмы исполнительные электрические однооборотные постоянной скорости МЭО и МЭОФ предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими пр
18437. Регулирующие органы 91 KB
  Лекция 21. Регулирующие органы. Регулирующие органы служат для изменения количества вещества или энергии подводимых к объекту регулирования или отводимых от него по определенной программе или поддержание на определенном уровне. Чаще всего с помощью регулирующих
18438. История языка PHP. Установка ПО для работы с PHP 780 KB
  Серверные технологии разработки webсайтов История языка PHP. Установка ПО для работы с PHP. История PHP Язык PHP был разработан как инструмент для решения чисто практических задач. Его создатель Расмус Лердорф хотел знать сколько человек читают его onlineрезюме и написал ...
18439. Конструкции и типы данных PHP 223.5 KB
  Серверные технологии разработки webсайтов Конструкции и типы данных PHP Основной синтаксис Первое что нужно знать относительно синтаксиса PHP – это то как он встраивается в HTMLкод как интерпретатор узнает что это код на языке PHP. В предыдущей лекции мы уже говорили об
18440. Операторы условий и циклов 192 KB
  Серверные технологии разработки webсайтов Операторы условий и циклов Условные операторы Оператор if Это один из самых важных операторов многих языков включая PHP. Он позволяет выполнять фрагменты кода в зависимости от условия. Структуру оператора if можно представит
18441. Функции в PHP 206 KB
  Серверные технологии разработки webсайтов Функции в PHP Функции определяемые пользователем Для чего нужны функции Чтобы ответить на этот вопрос нужно понять что вообще представляют собой функции. В программировании как и в математике функция есть отображение множ...
18442. Работа с массивами в PHP 192.5 KB
  Серверные технологии разработки webсайтов Работа с массивами в PHP Массивы В одной из первых лекций мы рассказывали о том как можно создать массив данных. Напомним что массив можно создать двумя способами: С помощью конструкции array array_name = arraykey1=>value1