96623

Реалізація функції на комутаторах К4-1 з використанням базису Шеффера

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В пристроях залізничної автоматики та телемеханіки, у тому числі в мікропроцесорній техніці, розповсюджено використання комбінаційних схем. Під комбінаційними схемами розуміють схеми, сигнал на виході яких в кожний момент часу визначається комбінацією вхідних сигналів в той самий момент часу. Комбінаційні схеми можуть бути реалізовані на основі різноманітних...

Украинкский

2015-10-08

4 MB

2 чел.

   1. Синтез комбінаційних схем

В пристроях залізничної автоматики та телемеханіки, у тому числі в мікропроцесорній техніці, розповсюджено використання комбінаційних схем. Під комбінаційними схемами розуміють схеми, сигнал на виході яких в кожний момент часу визначається комбінацією вхідних сигналів в той самий момент часу. Комбінаційні схеми можуть бути реалізовані на основі різноманітних логічних елементів – реле; мікросхем малої, середньої та високої степені інтеграції; а також інших компонентів. Для їх синтезу використовується алгебра логіки. Її головні аксіоми, а також тотожні співвідношення, отримані на їх основі, дозволяють перетворювати логічні формули, не порушуючи еквівалентності функцій алгебри логіки (ФАЛ), які описують роботу схеми. Функцією алгебри логіки  називається функція, яка як і її аргументи  приймає два значення «0» або «1». Існує шість способів задання ФАЛ: табличний(за допомогою таблиці істинності ), геометричний(за допомогою куба з наборами у вершинах ), числовий, координатний(карта Карно), аналітичний(алгебраїчні формули ) та словесний опис.

 Синтез комбінаційних схем поділяється на чотири основних етапи: складання таблиці істинності для ФАЛ; запис математичної формули для ФАЛ у вигляді досконалої нормальної форми; складання координатної карти (карти Карно); складання функціональної схеми пристрою з елементів, які утворюють обраний базис.

  1.  Синтез функції в базисі

 Функція, яку необхідно синтезувати у цьому пункті курсової роботи задана числовим способом та має вигляд:

 Згідно з вказаними вище етапами будуємо таблицю, з строками. Де зліва вказуються номера строк, далі набори значень аргументів, а з права – значення функції на кожном з наборів змінних. Це і є таблиця істинності, а спосіб заїдання функції є табличним (Таблиця 1.1)

Таблиця 1.1

F

0

0

0

0

0

0         

0

1

0

0

0

0

1

 

2

0

0

0

1

0

 

3

0

0

0

1

1

 

4

0

0

1

0

0

 

5

0

0

1

0

1

 

6

0

0

1

1

0

 

7

0

0

1

1

1

 

8

0

1

0

0

0

 

9

0

1

0

0

1

 

10

0

1

0

1

0

 

11

0

1

0

1

1

 

12

0

1

1

0

0

 

13

0

1

1

0

1

 

14

0

1

1

1

0

 

15

0

1

1

1

1

 

16

1

0

0

0

0

 

17

1

0

0

0

1

 

18

1

0

0

1

0

 

19

1

0

0

1

1

 

20

1

0

1

0

0

 

21

1

0

1

0

1

 

22

1

0

1

1

0

 

23

1

0

1

1

1

 

24

1

1

0

0

0

 

25

1

1

0

0

1

0  

26

1

1

0

1

0

27

1

1

0

1

1

28

1

1

1

0

0

29

1

1

1

0

1

30

1

1

1

1

0

31

1

1

1

1

1

Запишемо досконалу дизюнктивну нормальну форму для ФАЛ, яка є дизюнкцією елементарних наборів конюнкцій аргуентів, при яких функція має значення «1»:

У даному випадку значення аргумента «0» входе у набори з інверсією.

 Досконала конюнктивна нормальна форма являю собою конюнкцію елементарних наборів дизюнкцій аргументів, при яких функція набуває значення «0»:

 У даному випадку у наборі значення «1» з інверсією.  

На ступним кроком є складання карти Карно, яка є координатною картою

в якій кількість кліток відповідає кількості наборів функції.  

Всі аргументи поділяються на дві групи. Одна група змінних відповідає

вибору строк, друга – вибору стовбців. На перехресті стовпця та строки записується відповідне цьому набору значення функції.

 Складаємо карту Карно для заданої функції.

     За правилами утворення підкубів обєднуємо у підкуби набори тих аргументів при яких функція приймає значення «1». Далі записуємо вклади підкубів у вигляді диз’юнкцій аргументів, які утворюють підкуб і отримуємо аналітичний вираз. Таким чином мінімізуємо функцію та записуємо мінімальну дизюнктивну номальну форму:

 Наступним кроком є утворення підкубів з наборів, на яких функція приймає значення «0».

   Виписуємо вклади підкубів у вигляді конюнкцій наборів та отримуємо мінімальну конюнктивну нормальну форму:

         Згідно з четвертим етапом та варіантом завдання складаємо функціональну схему пристрою з елементів, які утворюють базис Шеффера, тобто базис «І-НІ».

 Базис – це сукупність елементів, функціонування яких описується елементарними функціями, відповідно до теореми про функціональну повноту.

  Запишемо мінімальні дизюнктивну та конюнктивну нормальні форми для реалізації у базисі.

 Згідно робочого завдання, перетворимо ці функції для реалізації на схемах 1533ЛАЗ із загальною шиною, які складаються з чотирьох двовхідних елментів Шеффера:

   У першому випадку ми маємо 51 інверсію, тобто елементів Шеффера. У перерахунку на корпуси 1533ЛАЗ комбінаційна схема буде містити 12 ¾ корпуси. У випадку з МКНФ простих елементів більше – 63, а це 15 ¾ корпуси. Більш раціональною буде схема побудована на МДНФ (Рисунок 1.1).

  1.  Синтез ФАЛ на мікросхемах середнього ступеню інтеграціі (мультіплексорах)

 Мультіплексором або комутатором називається комбінаційний пристрій, який має кілька входів та один вихід, призначений для комутаціі в необхідній послідовності сигналів з декількох вхідних шин на одну вихідну. За допомогою мультіплексора виконується тимчасовий розподіл інформаціі, яка поступає по різним каналам. Входи мультіплексора поділяються на інформаційні, адресні та стробуючі. На інформаційні входи подається інформація, яка передається на вихід. Адресні вказують з якого інфомаційного входу поступе сигнал на вихід, а  на стробуючі входи подається сигнал, який дозволяє або заборняє работу комутатора ( 0 або 1). Кількість інформаційних входів дорівнює , де N – це кількість адресних входів. Стробуючий вхід як правило один. Він дозволяє синхронізувати роботу комутатора з іншими вузлами, а також  наращувати його розрядність.

В залежності від кількості інформаційних входів, існують комутатори К4-1, К8-1, К16-1.

   В даній курсовій роботі необхідно реалізувати функцію, задану аналітично, на комутаторах К4-1 з використанням базису Шеффера при умові, що дозволяючі входи прямі:

 ;

 Використовуючи основні закони алгебри логіки, отримуємо наступний вираз:

Складаємо для неї таблицю істиності. Таблиця 1.2

N

F

B

N

F

B

0

0

0

0

0

0

1

1

16

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

17

1

0

0

0

1

1

2

0

0

0

1

0

1

1

18

1

0

0

1

0

0

3

0

0

0

1

1

1

19

1

0

0

1

1

1

4

0

0

1

0

0

1

1

20

1

0

1

0

0

0

0

5

0

0

1

0

1

1

21

1

0

1

0

1

0

6

0

0

1

1

0

1

1

22

1

0

1

1

0

1

7

0

0

1

1

1

1

23

1

0

1

1

1

0

8

0

1

0

0

0

1

1

24

1

1

0

0

0

1

1

9

0

1

0

0

1

1

25

1

1

0

0

1

1

10

0

1

0

1

0

1

1

26

1

1

0

1

0

1

1

11

0

1

0

1

1

1

27

1

1

0

1

1

1

12

0

1

1

0

0

1

1

28

1

1

1

0

0

1

1

13

0

1

1

0

1

1

29

1

1

1

0

1

1

14

0

1

1

1

0

1

1

30

1

1

1

1

0

1

1

15

0

1

1

1

1

1

31

1

1

1

1

1

1

Останній стовбець «В» містить інформацію яка подаватиметься на інформаційні входи мультиплексорів. Для її визначення необхідно визначити значення функції при відповідних значеннях пятого аргумента.    

Наступним кроком є складання таблиці для стробуючих входів, яка дасть змогу впорядкувати работу комутаторів (Таблиця 1.3).

Таблиця 1.3

N

C

C

C

C

1

0

0

1

0

0

0

2

0

1

0

1

0

0

3

1

0

0

0

1

0

4

1

1

0

0

0

1

 Далі зобразимо комбінаційну схему для заданої функції на чотирьох комутаторах, де строби прямі та додатковий базис Шеффера, на загальній шині (Рисунок 1.2).

    

 Завдяки мультіплексорам ми зобразили схему пристрою, що працює за нашою функцією, у доволі компактному та зрозумілому вигляді. Проте, використовуючи замість чотирьох п’ять комутаторів можна зробити ще більш ергономічнішу, а отже більш надійну схему (Рисунок 1.3)

 У цьому випадку головною відмінністю у структурі та роботі схеми на п’ятьох від схеми на чотирьох комутаторах є те, що сигнали з виходів  чотирьох комутаторів поступають на інформаційні входи п’ятого і при цьому всі п’ять пряцюють одночасно, бо на стробуючі входи всіх подається сигнал високого рівня (одиниця), що дозволяє роботу. На адресні входи, як і на Рис. 1.2 подається третій та четвертий аргументи, відповідно до порядку.

 

  1.  Індикація

Для організування якісної роботи різноманітних пристроїв, робота яких ґрунтується на основі електроніки, необхідно якось ідентифікувати процеси функціонування дискретних систем на певних етапах роботи(або на кожному такті). Для цього використовується різного роду індикація, яка являє собою вивід  певної інформації за допомогою пристроїв виводу. Найпростішим пристроєм   виводу інформації є сьомисегментний індикатор, який складається з сьоми світлодиодів (Рис.1.4), або інших елементів, здатних змінювати свій стан під дією сигналу, при умові, що людина ці зміни може сприймати. До кожного сегменту

підєднаний  одноіменний вхід. Такі індикатори здатні відображати числа від 1 до 10 та деякі букви.

В даній курсовій роботі необхідно реалізувати індикацію «НЕБО» та нобору чисел «2345» за допомогою семисегментних індикаторів. Для керування індикаторами будемо використовувати перетворювачі кодів. Перетворювачі кодів складатимуться з кодерів та мікросхем.

Кодер або шифратор (Рис. 1.5) в своїй основі являє комбінаційну схему яка перетворює унарнй код (багато розрядний двоїчний  паралельний код з сигналом високого рівня в якомусь розряді) в двоїчний паралельний код. На рисунку 1.5                           

зображений класичний шифратор на чотири входи та два виходи, який дозволяє потрапляння сигналу високого рівня

     лише на один із входів. Існує також шифратор, який дозволяє подачу сигналу на кілька входів, тоді на виході отримуємо двоїчний код старшого за розрядом сигналу. Такий кодер називається приоритетним. Також існують зворотні за дією кодерам пристрої – декодери, але вони не використовуються  в даній роботі. Натомість для подання адреса, приписаного кожному слову індикації( «01» та «00»)  використовуватимуться демультіплексори. Враховуючи двох розрядність адреса,  буде задіяний лише один демультіплексор. Шифратори використовуватимуться на вісім входів та три виходи. Побудуємо таблицю індикації(Таб. 1.4)       

Таблиця 1.5

Адрес

Інд.

Повід.

a

b

c

d

e

f

g

1110

I

Н

0

1

1

0

1

1

1

II

Е

1

0

0

1

1

1

1

III

Б

1

0

1

1

1

1

1

IV

О

1

1

1

1

1

1

0

1000

I

2

1

1

0

1

1

0

1

II

3

1

1

1

1

0

0

1

III

4

0

1

1

0

0

1

1

IV

5

1

0

1

1

0

1

1

В таблиці стовбці a, b, c, d, e, f, g – це сегменти індикаторів, а відповідні їм значення – це букви, які вони показуватимуть. В якості мікросхем задіяні 1533ЛА3. В залежності від сигналу на адресних входах демультіплексора, індикатори показуватимуть відповідні слова.

Схема індикації виконана на загальній шині – «Додаток А».                  

2.Автомат з памятю

Дискретний пристрій, стан виходів якого залежить як від сигналів на вході в даний момент часу, так і від послідовності сигналів на вході пристрою в попередні моменти часу називається автоматом з памятю. Вони забезпечують зберігання інформації на відміну від комбінаційних схем. Для зберігання інформації використовують спеціальні автомати з пам’яттю, які зберігають 1 біт інформації та називаються тригерами.

Комбінаційні схеми є однотактними автоматами, бо сигнал на їх виходах формується при наявності сигналу на входах. Тоді як автомати з пам’яттю э багатотактними, бо працюють у дискретному часі. Дискретні моменти часу можуть задаватись зовнішніми подіями – таким чином отримуємо асинхронний АП. В багатьох випадках дискретні моменти часу задаються від спеціального генератора імпульсів – тоді це синхронний АП. За рахунок елементів памяті, вихідний сигнал присутній навіть коли немає сигналу на вході.         

2.1 АП2 – 5-разрядний лічильник зворотного рахунку в коді Грея за N=30

Лічильником називається такий АП, який здатен рахувати синхроімпульси. В даному випадку розглядається лічильник, який рахує послідовність п’ятирозряднах чисел, причому послідовність являє собою циклічний код Грея – двоїчний код, у якого кожна наступна комбінація відрізняється в одному розряді,  так само перша і остання. Але в даному випадку код Грея зворотній та присутні два стани, які не використовуються.

Для його синтезу спочатку необхідно скласти граф переходів – умовну схему, що показує роботу лічильника. Далі складається таблиця збудження для елементів пам’яті; у нашому випадку це JK- тригери (Таблиця 2.1). Наступним кроком буде мінімізація даних на входах тригерів за допомогою карт Карно. Коли будуть отримані функції входів можна будувати схему пристрою, використовуючи базис Шиффера, згідно варіанту.

Таблиця 2.1   

T

t+1

 

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

~

1

~

0

~

0

~

1

~

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

~

0

~

0

~

0

~

~

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

~

1

~

0

~

~

0

0

~

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

~

0

~

1

~

~

0

~

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

~

1

~

~

0

0

~

0

~

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

~

0

~

~

0

0

~

~

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

~

0

~

~

1

~

0

0

~

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

~

1

~

~

0

~

0

~

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

~

0

~

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

~

~

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

~

~

0

0

~

~

0

0

~

0

1

0

1

1

0

0

0

1

1

0

~

~

1

0

~

~

0

~

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

~

~

0

~

1

0

~

0

~

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

~

~

1

~

0

0

~

~

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

~

~

1

~

0

~

0

0

~

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

~

~

0

~

0

~

0

~

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

~

0

1

~

0

~

0

~

0

~

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

~

0

0

~

0

~

1

~

~

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

~

0

0

~

0

~

~

1

0

~

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

~

0

1

~

0

~

~

0

~

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

~

0

0

~

~

0

1

~

0

~

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

~

0

1

~

~

0

0

~

~

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

~

0

1

~

~

0

~

0

0

~

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

~

0

0

~

~

0

~

1

~

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

~

1

~

0

0

~

0

~

0

~

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

~

0

~

1

0

~

0

~

~

0

1

1

0

1

0

1

0

0

1

0

~

0

~

1

0

~

~

0

0

~

1

1

0

1

1

0

1

0

1

1

~

1

~

0

0

~

~

0

~

0

1

1

1

0

0

1

0

1

0

0

~

0

~

1

~

0

0

~

0

~

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

~

1

~

0

~

0

0

~

~

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

~

1

~

0

~

0

~

0

0

~

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

~

0

~

1

~

0

~

0

~

0

В таблиці Т – це попередній стан, Т+1 – наступний стан. Стовбці входів тригерів заповнюються згідно таблиці збудження для JK- тригерів (Таблиця 2.2)

Таблиця 2.2

Наступним етапом є складання карт Карно для мінімізації функцій, що описують синали на входах тригерів.  

Мінімізувавши функції на входах тригерів, можна будувати схему лічильника, використовуючи базис Шеффера для реалізації функцій входів.

2.2 Послідовностний автомат на 3 входи та 2 виходи

За умовою завдання вхідна інформація являє собою 2-розрядні двохзначні числа n1,n2,n3, які поступають послідовно, починаючи з старшого значущого розряду. Вихідна інформація: послідовність Z1=max(n1,n2,n3); Z2=min(n1,n2,n3).

Умовне позначення такого автомата зображено на Рис. 2.2.

 

Принцип дії цього пристрою полягає у порівняні 2-розрядних чисел за їх величиною та виведення на перший вихід найбільшого, а на другий найменшого. Щоб спростити реалізування цього пристрою спочатку необхідно побудувати граф переходів-виходів – умовне зображення процесу функціонування автомата на кожному такті(Рис.2.3).

 

 

За графом переходів складаємо таблицю станів (Таблиця 2.3) для більшої зручності. Таблиця 2.3  

Код

S(t)

n 1 n 2 n 3

000

001

010

011

100

101

110

111

000

S0

S1,00

S2,10

S3,10

S4,10

S5,10

S6,10

S7,10

S8,10

001

S1,8

S0,00

S0,10

S0,10

S0,10

S0,10

S0,10

S0,10

S0,11

010

S2

S0,00

S0,10

S0,00

S0,10

S0,00

S0,10

S0,01

S0,11

011

S3

S0,00

S0,00

S0,10

S0,10

S0,00

S0,01

S0,10

S0,11

100

S4

S0,00

S0,00

S0,10

S0,10

S0,01

S0,11

S0,11

S0,11

101

S5

S0,00

S0,00

S0,00

S0,01

S0,10

S0,10

S0,10

S0,11

110

S6

S0,00

S0,10

S0,01

S0,11

S0,10

S0,10

S0,11

S0,11

111

S7

S0,00

S0,01

S0,10

S0,11

S0,10

S0,11

S0,10

S0,11

Перша строка  в таблиці – це сигнали на вході в автомат. Перший стовбець – це умовні коди станів. Стан S1 та стан S8 переходять в S0 маючи на виході одинакові значення при відповідних вхідних сигналах, тому їх можна об’єднати під один код. Виходячи з цієї таблиці можна скласти функціональну таблицю автомата(Таблиця 2.4). Згідно варіанту використовуватимуться JK-тригери відповідно до 3-розрядного коду станів їх буде три. Таблиця заповнюється посилаючись на таблицю збудження для  JK-тригерів( Таблиця 2.2)

Таблиця 2.4

Y(t)

Y(t+1)

JK-тригери

Вих.

n1

n2

n3

y1

y2

y3

y1

y2

y3

yj1

yk1

yj2

yk2

yj3

Yk3

1

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

~

0

~

1

~

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

0

0

2

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

0

3

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

0

0

4

0

0

0

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

0

0

5

0

0

0

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

0

0

6

0

0

0

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

0

0

7

0

0

0

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

0

0

8

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

~

1

~

0

~

1

0

9

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

10

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

1

0

11

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

0

0

12

0

0

1

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

1

0

13

0

0

1

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

0

0

14

0

0

1

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

0

15

0

0

1

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

0

1

16

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

~

1

~

1

~

1

0

17

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

18

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

0

19

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

1

0

20

0

1

0

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

1

0

21

0

1

0

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

0

0

22

0

1

0

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

0

1

23

0

1

0

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

0

24

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

~

0

~

0

~

1

0

25

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

26

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

0

27

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

0

0

28

0

1

1

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

0

1

29

0

1

1

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

1

0

30

0

1

1

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

0

31

0

1

1

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

0

32

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

~

0

~

1

~

1

0

33

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

34

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

0

35

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

0

0

36

1

0

0

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

0

1

37

1

0

0

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

1

0

38

1

0

0

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

0

39

1

0

0

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

0

40

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

~

1

~

0

~

1

0

41

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

42

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

1

0

43

1

0

1

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

1

~

0

1

44

1

0

1

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

1

1

45

1

0

1

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

1

0

46

1

0

1

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

0

47

1

0

1

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

1

48

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

~

1

~

1

~

1

0

49

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

0

50

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

0

1

51

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

1

0

52

1

1

0

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

1

1

53

1

1

0

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

1

0

54

1

1

0

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

1

55

1

1

0

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

0

56

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

~

0

~

1

~

1

1

57

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

~

0

~

~

1

1

1

58

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

~

~

1

0

~

1

1

59

1

1

1

0

1

1

0

0

0

0

~

~

1

~

1

1

1

60

1

1

1

1

0

0

0

0

0

~

1

0

~

0

~

1

1

61

1

1

1

1

0

1

0

0

0

~

1

0

~

~

1

1

1

62

1

1

1

1

1

0

0

0

0

~

1

~

1

0

~

1

1

63

1

1

1

1

1

1

0

0

0

~

1

~

1

~

1

1

1

Наступним кроком буде мінімізація за допомогою карт Карно функцій входів тригерів та виходів з автомата.

    Будуємо схему пристрою, використовуючи елементи Шеффера    (Рисунок 2.4)   

3. Структурна схема дискретного пристрою

Структурна схема даного дискретного пристрою (Рисунок 3.1) складається з:

ГСІ - генератор синхронних імпульсів, що виробляє синхроімпульси для роботи автоматів з пам'яттю.

КС1, КС2 - комбінаційні схеми призначені для реалізації функції.

АП 1 – послідовністний автомат на 3 входи та 2 виходи.

АП 2 – 5-и розрядний лічильник зворотного рахунку в коді Грея.

ІНД - індикація повідомлень.   

Робота цього пристрою відбувається за рахунок подачі синхронних імпульсів. Функціонування автомата (АП 2) залежить від генератора синхронних імпульсів (ГСІ). Лічильник зворотного рахунку починає працювати як тільки на його вході з’являється імпульс. Таким же чином починає свою роботу  АП1, вибираючи з інформації на його вході найбільше та найменше значення і виводить їх на вихід. Цей сигнал поступає на ДС – дешифратор, який, в залежності від вхідного сигналу дозволяє роботу якоїсь однієї КС, відповідно активується індикація.

Висновки з роботи

Робота над цим курсовим проектом  та курс «Електроніки та мікросхемотехніки » дали змогу тісно ознайомитись з основами функціонування дискретних приладів та способами їх синтезу. Були встановлені найважливіші фактори роботи таких елементів дискретних приладів, як мікросхеми середнього ступеню інтеграції, а також автоматів з пам’ятю. Отриманні знання та практичні навички в майбутньому дадуть змогу якісно проектувати роботу систем автоматики, яка ґрунтується на роботі дискретних приладів.     

                                               Література

1) Професор Г.І. Загарій, старший викладач Л.В. Бушевська  Методичні вказівки з дисциплін “Електроніка та мікросхемотехніка”, “Комп’ютерна електроніка” й “Прикладна теорія цифрових автоматів”. Розділ “Синтез комбінаційних схем”, Частина 1, Харків – 2006;

2) Профессор Г.И. Загарий, т.н.с. Бушевская Л.В. Методические указания по курсуТеорія дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи  Синтез синхронных автоматов Часть 3, Харьков - 1987;   

3) Профессор Загарий Г.И., м.н.с. Бушевская Л.В. Методические указания по курсу  Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи Функция алгебры логики. Синтез комбинационных схем Часть 1, Харьков – 1987;

         4) конспект;

         5) Г.И Загарий, Л.В. Бушевская Методические указания к лабораторным роботам по дисциплине Теоритические основы автоматики и телемеханики Раздел “Теория дискретных устройств” Часть 1. Х: ХИИТ, 1992;

         6) В.А Спаржепа, А.Н. Луценко “Электроника и микросхемотехника” Часть1;  

         7) Інтернет.  

         

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

16

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

ист

16

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

17

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

18

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

19

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

20

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

21

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

22

                КПА 000.000.000

Зм.

Лист

№ докум.

Підпис

Дата

Лист

23

                КПА 000.000.000


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50544. Расчет сопротивления заземляющего устройства, состоящего из вертикальных электродов, соединенных горизонтальной полосой 121 KB
  Вычислить длину горизонтальной полосы соединяющей вертикальные электроды м – для электродов расположенных в ряд; м – для электродов расположенных по контуру.
50545. Изучение нормального закона распределения случайных величин (закон Гаусса) на основе опытных данных 95.5 KB
  Составить интервальную таблицу частот статистический интервальный ряд распределения: а Разбить весь диапазон случайных величин на k интервалов: 107; 108 108; 109 и т. Строки 13 Таблицы 2 называют статистическим интервальным рядом распределения. Интервальный ряд распределения изобразить графически в виде гистограммы.
50549. Измерение с помощью микрометра среднего объёма металлического цилиндра. Расчет абсолютной и относительной погрешности измерения 75.5 KB
  Расчётные формулы: формула нахождения среднего объёма цилиндра; Расчёт ошибок прямых измерений. По таблице Стьюдента для доверительной вероятности 095 и числа измерений n определяем 4. Рассчитываем полные погрешности измерений по формуле: 7. Рассчитываем относительные погрешности измерений: Расчет ошибок косвенных измерений.