Проектирование устройства перевода чисел
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?лючающих Е3 на определенный выход. В таблице приведён принцип функционирования:
6)Логические элементы
К155ЛН1-шесть логических элементов НЕ(инверторов). Питание: 7-общий, 14-+5В.
К555ЛИ3-три логических элемента 3И. Питание: 7-общий, 14-+5В.
К155ЛЕ7-четыре логических элемента 5ИЛИ-НЕ. Питание: 7-общий, 14-+5В.
К155ЛЕ4- три логических элемента 3ИЛИ-НЕ. Питание: 7-общий, 14-+5В.
Схема включения элементов 3ИЛИ-НЕ.
Рис.18. Принципиальная схема К155ЛЕ4.
К155ЛИ1-четыре логических элемента 2И. Питание: 7-общий, 14-+5В.
Схема включения элементов 2И.
Рис.19. Принципиальная схема К155ЛИ1.
6. Регистры
4-ехразрядный ,универсальный, реверсивный регистр сдвига 555ИР11. Параллельный ввод информации со входа D происходит синхронно, по положительному фронту тактового импульса на входе С. При этом =1, а состояние других ходов произвольное. Сдвиг информации, поступающей последовательным кодом на вход DL или DR, также совершается под действием положительных фронтов. Состояние входа D, а также одного из DL или DR,могут быть произвольными.
Таблица 6. Режимы ИР11
Рис.20. Принципиальная схема регистра 555ИР11
Восьмиразрядный универсальный регистр сдвига 133-155ИР13. ИС- обеспечивает синхронное функционирование в следующих режимах параллельный ввод, последовательный ввод со сдвигом вправо и последовательный ввод со сдвигом влево. Режим выбирают заданием соответствующего кода на входе S. Питание: 12-общий, 24-+5В.
Таблица 7. Режимы регистров ИР13
Рис.21 Принципиальная схема 133-155ИР13.
8. Сумматор
Полный 4-ехразрадный сумматор с параллельным переносом - 155ИМ3. Примеры сложения А и В при СО=0 и СО=1 показаны в таблице истинности
Таблица 8. Таблица истинности ИМ3
Рис.22 Принципиальная схема 155ИМ3.
. Выполнение необходимых расчетов, для разработки принципиальной схемы.
В данном устройстве у меня не было необходимости выполнения, каких либо расчетов.
. Разработка принципиальной схемы, включающую и схему обнаружения ошибок, допущенных пользователем при вводе информации
Разработка данной схемы состоит из определённых этапов: запись информации, перевод чисел в двоичную систему, вывод конечного результата на выходной регистр. Мы должны также учесть при разработке данной схемы, что могут быть допущены определенные ошибки при вводе информации.
) Пользователь может ввести больше четырех цифр.
Данная ошибка исключается подачей со счетчика определенного импульса, который запретит дальнейшую шифрацию. Чтобы определить количество цифр (3 или 4), пользователь должен нажать кнопку после нажатия 3 цифр, которая запустит систему перевода. Аналогично после введения 4 цифр нужно нажать кнопку.
) В процессе перевода пользователь может нажать кнопку. Чтобы исключить эту ошибку при функционировании системы перевода возникает импульс, который запрещает шифрацию кнопок.
8. Описание процесса разработки принципиальной схемы
Мне необходимо ввести числа в пятеричной системе счисления, для этого я использую 5 кнопок. Чтобы перевести из пятеричной системы в 2-5, мне понадобиться шифратор. Для того чтобы записать и сохранить числа я буду использовать 4 регистра по 4 бита. Для того чтобы записывать последовательно в каждый регистр числа их необходимо переключать. Для этого использую счетчик с дешифратором. При нажатии кнопки, на счетчик поступит импульс. В зависимости он количества числа поступивших импульсов счетчик сформирует определенную двоичную комбинацию на выходе, которая подается на дешифратор, а он в свою очередь сформирует единицу разрешения на определенной ноге выхода, которая переключает наши регистры. Т.к. в каждом регистре используется не 4 а 3 бита, то у нас в каждом регистре есть дополнительный нуль. Чтобы от него избавится мы число переписываем в буферный регистр (на 8 и 4 бита, т.к. на 12 бит необходимого регистра нет). После буферного регистра мы должны передать информацию на систему перевода, и т.к. система пятеричная, то при разложении чисел из 2-5-чной в 2-чную мы умножаем коэффициенты на 5 (на основание системы).
В нашем случае:
Используя такую систему, мы используем однотипные операции сложения, которые повторяются много раз. Данная формула поясняет принцип перевода чисел. Для суммирования нам понадобиться сумматор на 24 входа и 12 выходов. Т.к. такого сумматора не существует мы используем схему наращивания 3-х сумматоров. Для переключения используем мультиплексор. Операцию умножения можно заменить на операцию сдвигов влево. Умножение числа на эквивалентно одному сдвигу влево, на - двум сдвигам и т.д. Т.к я умножаю на 5, то 5 расписываем как + ,что упрощает процесс умножения. Для того чтобы записать на выход информацию используем регистр на 12 бит (8 и 4 бит, в сумме 12 бит)
. Расчёт быстродействия
CD1 RgMX RgSMRgRg
DD26(КМ155ИВ13-20нс+1,9*5=9,53мкс)DD24,DD25,DD26 ,DD27(555ИР11-4*22нс)DD32,DD33,DD34(КР1533КП17-3*20нс)DD30,DD31(555ИР11б155ИР1322нс+20нс)DD35,DD36,DD37(155ИМ3-3*20нс)DD38,DD40(555ИР11б155ИР1322нс+20нс)DD39,DD41, DD42,DD43(555ИР11б155ИР13 2*22нс+2*20нс)=12,89 мкс
Быстродействие в рассмотренном случае равно 12,89 мкс.
Вывод
В ходе разработки данного курсового проекта я пришел к следующим выводам:
)Данное устройство перевода чисел - лишь один из многих возможных вариантов реализ?/p>