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

7 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

5029. Основы технологий пищевых продуктов из сырья растительного происхождения 812.5 KB
  Изложены общие сведения о пище и питании, а также характеристика растительного сырья для производства пищевых продуктов. Приведены основы технологий производства хлебопекарных дрожжей, этилового спирта, водок и ликероводочных изделий, виноградных ви...
5030. Изучение показателей рентабельности и применение их в финансовом анализе и планировании деятельности предприятия, используя финансовую отчетность ОАО Инкар 1020.5 KB
  Обобщающим показателем экономической эффективности производства является показатель рентабельности. Рентабельность означает доходность, прибыльность предприятия. Она рассчитывается путём сопоставления валового дохода или прибыли с затратами...
5031. Исследование частотно-регулируемого электропривода с асинхронным двигателем и транзисторным преобразователем 91.5 KB
  Исследование частотно-регулируемого электропривода с асинхронным двигателем и транзисторным преобразователем Цель работы – экспериментальное исследование механических и регулировочных характеристик частотно-управляемого асинхронного электродвиг...
5032. Исследование электропривода с шаговым электродвигателем 159 KB
  Исследование электропривода с шаговым электродвигателем Цель работы: Изучение электропривода ЭП с шаговым двигателем (ШД), исследование его характеристик в различных режимах работы. ШД являются электрическими машинами переменного тока, и относятся к...
5033. Разработка эффективного технологического процесса ремонта автомобильных компрессоров 993 KB
  Авторемонтное производство в нашей стране переводится на индустриальную основу. Наряду с действующими авторемонтными предприятиями создаются предприятия по фирменному обслуживанию и ремонту автомобилей (при КамАЗе, АвтоВАЗе, ЯМЗ). Особую з...
5034. Виробничо-технічний рівень їдальні ПГХ Енергетик. Використання виробничої потужності, економічний стан досліджуваного підприємства 1.13 MB
  Громадське харчування сформувалося як підгалузь торгівлі, воно охоплює підприємства громадського харчування державної та приватної торгівлі. Головна мета цих підприємств - надання платних послуг населенню в формі громадсько організованого харч...
5035. Изучение магнитного поля соленоида и его закономерности 652.19 KB
  Изучение магнитного поля соленоида Методические указания выполнены в соответствии с профессиональной образовательной программой. Цель указаний помочь студенту в выполнении лабораторной работы по курсу Электродинамика. Рассматриваются основные зако...
5036. Передача информации 67 KB
  Передача информации Информатизация – это производное от слова информация. Информатизация – это процесс получения, использования, хранения, передачи информации. На протяжении ХХ века сменялось множество способов обмена информацией. Если в X...
5037. Предмет, методы и функции региональной экономики 387 KB
  Предмет, методы и функции региональной экономики. Регионоведение — область научных знаний, изучающая территориальную организацию хозяйства. Предметом регионоведения являются экономические районы всех уровней — экономические зоны, укрупнен...