Проектирование цифрового устройства
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
00010000100100001000110001101000010001010010101100011001110011110000100010010100100001
QnJKQn+100001001010111010010101001111110
Составляем таблицы переходов для каждого из тригиров
Q00000000000000100****1110**Q10000000011111011****0000**Q20001101100011011****0000**
Q30110100101101001****0110**
На основании полученных таблиц составляем таблицы минимизации входов каждого из тригиров:
00 01 11 10 00 0 0 0 0 01 0 0 0 0 11 * * * * 10 0 1 * * CR = Q0Q2; 00 01 11 10 00 1 * * 1 01 1 * * 1 11 * * * * 10 1 * * * J3 = 1; 00 01 11 10 00 * 1 1 * 01 * 1 1 * 11 * * * * 10 * 1 * * K3 = 1; 00 01 11 10 00 0 1 * * 01 0 1 * * 11 * * * * 10 0 0 * * J2 = 0Q3; 00 01 11 10 00 0 0 1 0 01 * * * * 11 * * * * 10 0 0 * * ; 00 01 11 10 00 * * * * 01 0 0 1 0 11 * * * * 10 * * * * ;
0001111000000001001011****10****
0001111000**1001**1011****10****
0001111000****01****11****1001**;;;
Строим схему данного счетчика (рис. 5). В качестве JK-триггеров используем триггеры К555ТВ6. Их основные характеристики приведены в таблице 6. Управление по входам J и K осуществляется следующим образом:
при J = K = 0 происходит хранение информации;
при J = K = 1 триггер переключается в противоположное состояние каждым синхроимпульсом;
при J = 1, K = 0 триггер перейдет в единичное состояние из Q = 0 или хранит 1;
при J = 0, K = 1 триггер перейдет в нулевое состояние из Q = 1 или хранит 0.
В качестве элементов И используем логические элементы все той же микросхемы К555ЛИ6
микропроцессорный импульс счетный индикация
Таблица 6
Рис. 5- Схема двоично-десятичного счетчика.
2.5 Проектирование блока вывода в устройство обработки
Для вывода в устройство обработки необходимо чтобы код длительности измеренного интервала был последовательным. Для преобразования кода из параллельного в последовательный используем сдвиговые регистры с параллельным вводом и последовательным выводом информации.
Для реализации сдвигового регистра целесообразно взять стандартный регистр К555ИР16.
Регистр является сдвигающим и предназначен для хранения четырехразрядного слова, а также преобразования параллельного кода в последовательный и наоборот. Кроме этого, в регистре может включаться режим третьего состояния выходов (режим высокоимпедансного состояния Z). Его основные параметры: f = 30 МГц; Iпот = 20,5 мА; .
Параллельная запись четырехразрядного кода происходит синхронно по срезу тактового импульса и при действии напряжения логической 1 на входе управления режимом L; состояние входов VR и OE при этом безразлично. В случае последовательной записи на входе L устанавливается напряжение логического 0. Запись и сдвиг кода вправо также совершаются по срезу тактового импульса; состояние входов D и OE при этом безразлично. Выход последовательного кода организуется с выхода Q4.
Режим высокого импеданса вводится при подаче напряжения логического 0 на вход OE.
Рис. 6- Схема блока вывода в устройство обработки.
Для построения 12 разрядного регистра сдвига необходимо соединить 3 регистра последовательно, причем выход Q3 предыдущего регистра соединяется со входом VR следующего.
Схема блока вывода в устройство обработки изображена на рис. 6.
2.6 Проектирование блока индикации
Для построения блока индикации нам понадобятся регистр для хранения информации, преобразователь (дешифратор) двоичного кода 8-4-2-1 в код семисегментного индикатора и семисегментный индикатор.
В качестве регистра хранения используем регистр К555ИР15. Он предназначен для хранения четырехразрядного слова. Особенностью регистра является режим третьего состояния выходов (режим высокоимпедансного состояния Z). Для включения этого режима достаточно на любой из инверсных входов OE (или на оба) подать напряжение логической 1. При включении указанного режима регистр спосоен записывать, хранить и сбрасывать (обнулять) информацию. Для обнуления регистра необходимо на вход R подать напряжение логической 1: состояние входов OE, L, С при этом безразлично. Основные параметры регистра: f = 25 МГц; Iпот = 20 мА; .
Запись информации в регистр производится синхронно по фронту тактового импульса при действии напряжения логического 0 на обоих инверсных входах управления L. При действии напряжения логической 1 хотя бы на одном из входов L регистр хранит предыдущую информацию.
Для преобразования двоичного кода 8-4-2-1 в код для семисегментного индикатора используем микросхему К555ИД18. Так как у нас на индикатор будут выводиться числа от 0 до 9, то не имеет значения, какой будет код - двоичный 8-4-2-1 или двоично-десятичный код 8-4-2-1. Дешифратор-преобразователь ИД18 двоично-десятичного кода 8-4-2-1 в семисегментный служит для управления светодиодными индикаторами типа АЛС324Б. Обычное преобразование кода реализуется при LT = RBI = 0 и BI/RBO = 1. Для гашения индикатора необходимо подать BI/RBO = 0. Режим бланкирования реализуется при LT = 1, RBI = 0. В этом режиме BI/RBO является выходом, на котором появляется логический нуль, если на входах DI код нуля, при этом все сегменты гаснут. При этом если на входы DI поступит код, отличный от нуля, то дешифратор, как в обычном режиме, обеспечивает высвечивание соответствующих цифр. Такое селективное гашение обеспечивает индикацию только значащих цифр в многоразрядном десятичном коде. В этом случае BI/RBO микросхем старших разрядов соединяют с RBI младших последовательно. Основные параметры данного дешифратора приведены в таблице 7.
Для индикации данных будем использовать индикаторы типа АЛС324Б - это знаковые индикаторы желто-зеленого свечения. Их основные параметры: Iпр. max = 25 мА; Uпр = 3,6 В; Uобр. max = 5 В; P = 720 мВт; высота знаков 7,5 мм; масса 2 г.
Резисторы R1-R7 выбираем равными 330 Ом.
Схема блока индикации приведена на рис. 7.
Таблица 7
<