Проектирование устройства перевода чисел
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Анализ задания и выбор принципов (методов) для проектирования заданного устройства.
.Разработка алгоритма выполнения операций, необходимых для обработки информации.
.Разработка структурной схемы устройства.
.Расчет и составление временной диаграммы управляющих сигналов.
. Выбор элементной базы, необходимой для разработки принципиальной схемы.
.Выполнение необходимых расчетов, для разработки принципиальной схемы.
. Разработка принципиальной схемы, включающую и схему обнаружения ошибок, допущенных пользователем при вводе информации.
. Описание процесса разработки принципиальной схемы.
. Расчёт быстродействия.
Используемая литература.
1. Анализ задания и выбор принципов (методов) для проектирования заданного устройства
Мне необходимо разработать систему перевода чисел. Для этого систему разбиваем на подблоки: блок ввода, блок перевода и блок вывода. Для реализации данной схемы мне понадобятся триггеры, регистры, сумматоры, счетчики, коммутаторы и логические элементы. Также в данном случае нужно предусмотреть создание устройств, которые будут исключать ошибки. Это устройство будет представлять собой комбинационную схему.
2. Разработка алгоритма выполнения операций, необходимых для обработки информации
Данное устройство можно поделить на следующие части:
. Блок ввода - Пять кнопок.
. Шифратор - Переводит нажатые кнопки из 5-чной в 2-5-чную систему счисления.
. Блок хранения - В него записываются и хранятся введенные числа.
. Счетчик - В зависимости от нажатой кнопки формирует определенную двоичную комбинацию.
. Дешифратор - В зависимости от двоичной комбинации на входе он формирует на определенной ноге единицу разрешения.
. Коммутатор - переключает на выход либо записанное число, либо число после регистра SM.
. Буферный регистр - сохраняет записанное значение после коммутатора.
. Сумматор - суммирует число из предыдущего регистра и регистра сумматора
. Регистр сумматора - в нем записывается полученное значение
. Регистр выхода - в нем записывается конечный результат
Рис.1. Алгоритм функционирования системы перевода.
3. Разработка структурной схемы устройства
Рис.2. Структурная схема устройства перевода.
4.Расчет и составление временной диаграммы управляющих сигналов
Для корректного функционирования схемы нам нужны следующие управляющие сигналы:
1)
)
)
)
Рис.3. Схема подачи управляющих импульсов
Рис.4. Схема автомат Mealy
Таблица 1. Зависимость состояний
СостояниеУсловия01000001001000110100010100000110011110000000По таблице 1 получаем выражения которые после минимизации послужет для создания комбинационной схемы.
Рис.6. Схема для элемента формирующего
Рис.7. Схема для элемента формирующего
Рис.8. Схема для элемента формирующего
Временная диаграмма управляющих сигналов для одного из случаев будет выглядеть следующим образом:
Рис.9. Временная диаграмма управляющих сигналов
5.Выбор элементной базы, необходимой для разработки принципиальной схемы
Для реализации схемы мы используем:
1)D-триггеры
ТМ8 линейки из 4 D-триггеров. Входы и общие. Когда =Н,входы С и D безразличны к сигналам, а выходы Q=H(сброс в 0).Для записи в триггеры на их входах D надо подготовить байт, зафиксировать=В и подать положительный скачек на вход С. Время задержки 22,28,35 нс.
сигнал ввод информация схема
Таблица 2. Состояния триггера К155ТМ8
Рис.10. Принципиальная схема К155ТМ8.
2)Шифраторы
КМ155ИВ1- Восьмеричный шифратор приоритетов 133 -, 155-, 533-, 555ИВ1. Выходной сигнал шифратора G является сигналом наличия возбужденных информационных разрядов. Так как активным уровнем в ИС является низким, то G cледует понимать как сигнал присутствия на входе хотя бы одного логического 0. Указанный сигнал может быть использован для разрешения работы последующих узлов, выходной код шифратора, для которых является входным. Сигнал ЕО напротив является сигналом отсутствия возбужденны разрядов и каскадировании играет роль разрешающего для смежного каскада. Питание: 8-общий, 16-+5В.
Схема включения шифратора:
Рис.11. Принципиальная схема КМ155ИВ1.
3)Счётчики
К555ИЕ19-два четырёхразрядных асинхронных счётчика. Питание: 7-общий, 14-+5В. Счёт ведётся по отрицательным фронтам импульсов. При R=1 происходит сброс счётчика в 0. Пунктирной линией указан пример объединения счётчиков.
4)Мультиплексоры
КР1533КП17 -вариант КП12 с инверсными выходами. Задержка 13-18 нС по информационным входам. КР1533КП17 и КП18 - сходны с КП11 и КП14 соответственно, однако вместо режима Z-выходов, организовано входное разрешение. При Е1=В ,входы индеферентны.
Таблица 4. Состояния мультиплексора КР1533КП17
Рис.13 Принципиальная схема КР1533КП17
5)Демультиплексоры
К555ИД7-демультиплексор на 3 прямых входа и 8 инверсных выходов. Питание: 8-общий, 16-+5В. Дешифратор в режиме демультиплексирования работает при Е1=Е2=0 (Е1 и Е2 -инверсные входы), а прямой вход Е3 используется в качестве информационного. DI -вход кодовых комбинаций, пере?/p>