83937

Регистр сдвига

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Заданная схема представляет собой 4х-разрядный сдвиговый регистр. Запись и сдвиг происходит синхронно по сигналу C. Переключение режима записи и сдвига осуществляется сигналом E. Все переключения осуществляются по отрицательному фронту.

Русский

2015-03-17

2.96 MB

11 чел.

Московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

Кафедра ИКТ

Курсовая работа

по дисциплине “Моделирование”

на тему:

“Регистр сдвига” (Вариант №30)

Выполнил: студент группы С-75

Масленников В. А.

Проверила:

Гоманилова Н. Б.

Москва 2010



Содержание

Содержание 3

1. Рабочее задание 4

1.1 Заданная схема ЦУ 4

1.2 Заданная временная диаграмма входных сигналов 5

1.3 Режимы работы схемы 5

1.4 Требуемые результаты работы 5

2. Анализ рабочего задания 6

2.1 Анализ схемы 6

2.2 Схема после исправлений 7

2.3 Анализ временной диаграммы 8

2.4 Временная диаграмма после доработки 8

3. Логическое моделирование 9

3.1 Схема ЦУ, представленная в базовых элементах 9

3.2 Описание схемы на языке ЯЗОС 10

3.3 Временная диаграмма входных сигналов 11

3.4 Результаты логического моделирования 11

4. Разработка обнаруживающего теста 12

4.1 Первоначальная оценка полноты теста по временной диаграмме 12

4.2 Нумерация элементов 13

4.3 Номера входов элементов схемы 14

4.4 Разработка теста до заданной полноты 14

5. Выводы по проделанной работе 23

6. Список использованной литературы 24


  1.  Рабочее задание
    1.  Заданная схема ЦУ

  1.  Заданная временная диаграмма входных сигналов

  1.  Режимы работы схемы
  2.  Все переключения осуществляются по отрицательному фронту.
  3.  Параллельная запись ведётся при «1» на входе E и отрицательном фронте на C2.
  4.  Счётный режим обеспечивается при E=0. При D0=1 нулевой разряд устанавливается в «1».
  5.  Сдвиг вправо осуществляется при подаче логического «0» на вход E и отрицательного на C1.
    1.  Требуемые результаты работы

Необходимо провести моделирование заданной схемы, если потребуется, внести исправления в схему, а также построить обнаруживающий тест с максимальной полнотой.


  1.  Анализ рабочего задания
    1.  Анализ схемы

Заданная схема представляет собой 4х-разрядный сдвиговый регистр. Запись и сдвиг происходит синхронно по сигналу C. Переключение режима записи и сдвига осуществляется сигналом E. Все переключения осуществляются по отрицательному фронту.

Согласно режиму работы схемы, параллельная запись ведётся при «1» на входе E и отрицательном фронте на C2. На заданной схеме параллельная запись ведётся по отрицательному фронту сигнала на входе C2, но сигнал на входе E, который определяет режим работы (запись или сдвиг), не учитывается. Для правильного режима работы необходимо заменить элемент “1ИЛИ” на элемент “2И” и подвести к этому элементу E.

Теперь только при значении сигнала “1” на входе E, импульсы от входа C2 будут проходить к входам C триггеров.

После схем управления, реализованных на элементе 2И-ИЛИ, стоит инвертор, поэтому в триггер записывается инвертированное значение триггера младшего разряда. Таким образом, при отрицательном фронте на С1 не осуществляется сдвиг вправо. Для требуемого режима работы схемы необходимо неинвертированное значение, поэтому элементы «2ИЛИ-НЕ», которые соединены со входами D-триггеров, необходимо заменить на элементы «2ИЛИ».

  1.  Схема после исправлений

  1.  Анализ временной диаграммы

Временная диаграмма, представленная в рабочем задании не отражает все указанные режимы. В ней присутствует состязание сигналов, в результате которых возникают неопределенности на выходах схемы. Необходимо доработать временную диаграмму.

  1.  Временная диаграмма после доработки


  1.  Логическое моделирование
    1.  Схема ЦУ, представленная в базовых элементах

  1.  Описание схемы на языке ЯЗОС

схема 

1: 1533ЛИ1(C1,P33,P13)

2: 533ТМ2(P34,D0,P29,R0,F0,!F0)

3: 1533ЛИ1(C2,E,P16)

4: 533ТМ2(P34,P23,P29,R1,F1,!F1)

5: 533ТМ2(P34,P28,P29,R2,F2,!F2)

6: 533ТМ2(P34,P32,P29,R3,F3,!F3)

7: 533ЛЛ1(P24,P25,P23)

8: 1533ЛИ1(F0,P33,P24)

9: 1533ЛИ1(D1,E,P25)

10: 1533ЛИ1(F1,P33,P26)

11: 1533ЛИ1(D2,E,P27)

12: 533ЛЛ1(P26,P27,P28)

13: 1533ЛЕ1(P13,P16,P29)

14: 1533ЛИ1(F2,P33,P30)

15: 1533ЛИ1(D3,E,P31)

16: 533ЛЛ1(P30,P31,P32)

17: 1533ЛН1(E,P33)

18: 533ЛН1(S,P34)

X1/1: ВХ(E)

X1/2: ВХ(S)

X1/3: ВХ(R0)

X1/4: ВХ(R1)

X1/5: ВХ(R2)

X1/6: ВХ(R3)

X1/7: ВХ(D0)

X1/8: ВХ(D1)

X2/9: ВХ(D2)

X2/10: ВХ(D3)

X2/11: ВХ(C2)

X2/12: ВХ(C1)

X2/13: ВЫХ(F0)

X2/14: ВЫХ(!F0)

X2/15: ВЫХ(F1)

X2/16: ВЫХ(!F1)

X3/17: ВЫХ(F2)

X3/18: ВЫХ(!F2)

X3/19: ВЫХ(F3)

X3/20: ВЫХ(!F3)

$

  1.  Временная диаграмма входных сигналов

  1.  Результаты логического моделирования

Как видно из результата, схема работает корректно.


  1.  Разработка обнаруживающего теста
    1.  Первоначальная оценка полноты теста по временной диаграмме

Из полученного результата видно, что тест не является оптимальным. Необходимо построить оптимальный тест.

  1.  Нумерация элементов

Нумерация элементов определяется из описания схемы на языке ЯЗОС.

  1.  Номера входов элементов схемы

  1.  Разработка теста до заданной полноты
    1.  Начало

Изначально полнота равна 0.

Все возможные неисправности:

Сначала необходимо выделить группу тестовых наборов, с помощью которых проверяются входы и выходы триггеров на неисправность типа 0 и на 1.

  1.  Такт 1

Проверка неисправностей типа 0 на инверсных выходах под номером 6 всех триггеров 2, 4, 5, 6. На асинхронные входы триггеров !R1 - !R4 подаётся 0. Этим же набором проверяется 2 контакт элемента 18 на неисправность типа 0.

Как видно, помимо 2-6, 4-6, 5-6, 6-6, этим же набором проверяется 2 контакт элемента 18 на неисправность типа 0 и 1 контакт элемента 18 на неисправность типа 1.

  1.  Такт 2

Проверка неисправностей типа 0 на прямых выходах 5 всех триггеров 2, 4, 5, 6. На асинхронные входы триггеров !R1 - !R4 и вход S подаётся 1.

Как видно, проверяется на неисправность типа 0 прямые входы триггеров (2-5, 4-5, 5-5, 6-5) и на неисправность типа 1 входы триггеров под номером 4 – это !R1-!R4 (2-4, 4-4, 5-4, 6-4).

  1.  Такт 3

Проверка неисправностей типа 1 на входах 1 всех триггеров 2, 4, 5, 6. На S и !R1 - !R4 подаётся 0.

Как видно, первые входы всех триггеров (2-1, 4-1, 5-1, 6-1) проверяются на неисправность типа 1.

  1.  Такт 4 и такт 5

Проверка неисправностей типа 1 на входах 2 всех триггеров 2, 4, 5, 6. На 4 такте на !R1 - !R4, E и C2 подаётся 1.

Проверяются входы D0-D3 на неисправность типа 1. Параллельная запись ведётся при 1 на входе E и отрицательном фронте на C2. В триггеры запишется 0 при подаче 0 на C2.

Итак, на пятом такте на C2 подаётся 0.

Таким образом, вторые входы триггеров проверяются на неисправность типа 1 (2-2, 4-2, 5-2, 6-2).

Входы D1, D2, D3 (9-1, 11-1, 15-1), оба входа каждого элемента 7, 12, 16 проверяются на неисправность типа 1 (7-1, 7-2, 12-1, 12-2, 16-1, 16-2).

  1.  Такт 6

Подается 1 на входы D0-D3.

На неисправность типа 0 проверяются выходы элементов: 3, 9, 11, 15, 7, 12, 16. На 1 проверяются вход C2 (3-1), вход 2 элемента 13 и его выход (13-2, 13-3).

  1.  Полный тест

В результате 100% полнота теста. Динамика изменения полноты теста:

  1.  Окончательный тестовый набор


  1.  Выводы по проделанной работе

В работе проведено логическое моделирование заданной схемы – регистра сдвига, построены временные диаграммы, которые показывают требуемые режимы работы, а также построен обнаруживающий тест с максимальной полнотой. Построенный обнаруживающий тест проверяет наличие всех возможных неисправностей за 13 тактов.


  1.  Список использованной литературы

1. Гоманилова Н. Б., Погодин В. Н. “Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Моделирование” / Моск. гос. ин-т электроники и математики; М., 2005, 34 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58310. Ознайомлення з дією віднімання. Знак «–». Складання прикладів на віднімання за числовим відрізком та предметними малюнками. Написання цифр 28 KB
  Мета: на основі розгляду малюнків і практичних дій з предметами розкрити зміст дії віднімання взаємозвязок дій додавання й віднімання; продовжувати роботу над формуванням в учнів навичок складання й розвязання прикладів на додавання...
58311. Дія віднімання. Складання, запис і розв’язання прикладів на додавання й віднімання. Написання цифр 26.5 KB
  Мета: продовжувати роботу над формуванням в учнів вміння розрізняти дії віднімання та додавання; дати поняття про те що при відніманні результат обовязково зменшується а при додаванні збільшується; вдосконалювати навички усної лічби...
58312. Зв’язок додавання й віднімання. Складання прикладів на віднімання з прикладів на додавання. Вимірювання довжини відрізків 29.5 KB
  Мета: формувати в учнів уміння складати приклади на додавання з прикладів на віднімання; вдосконалювати навички усної лічби розвивати логічне мислення учнів спостережливість увагу. Обладнання: предметні малюнки до теми таблиці прикладів картки доміно картки цифр.