Микроэлектроника
 Скачать 3.37 Mb.
|
|
Рисунок 8 – Варианты заданий Проектируемый генератор (рис. 7) содержит четырехразрядный двоичный счетчик с тактовым генератором G и комбинационное устройство, формирующее заданный сигнал из выходных сигналов счетчика A, B, C, D. Выходной сигнал генератора описывается логической функцией F. 9. По заданной временной диаграмме сигнала на выходе проектируемого генератора заполнить карту Карно и записать минимизированное выражение для булевой функции F, реализуемой комбинационной частью устройства. 10. Собрать полную схему генератора и проверить его работу, подключив осциллограф к выходу устройства. Соответствует ли полученная временная диаграмма выходного сигнала генератора заданной? Устранить ошибки в проектировании устройства, если выходной сигнал отличается от заданного. Контрольные вопросы
 .
Содержание отчета Отчет в формате Word должен содержать схемы исследуемых узлов, основные экспериментальные данные (вставки из ASIMEC), выводы по пунктам программы работы, а также ответы на контрольные вопросы. Лабораторная работа №2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНОГО ТИПА Цель работы. Цель лабораторной работы – проектирование и экспериментальная проверка работы синхронных счетчиков с заданной последовательностью смены состояний, а также анализ работы счетчиков на регистрах сдвига. Используется моделирующий пакет ASIMEC. Программа моделирует лабораторный стол с наборным полем для макетирования цифровых схем и необходимым комплектом контрольно-испытательной аппаратуры. Пример синтеза счетчика Пусть стоит задача спроектировать вычитающий двоичный счетчик с коэффициентом пересчета Ксч = 6. Для фиксации шести состояний счетчика возьмем три тактируемых по положительному фронту D-триггера, объединенные входы синхронизации которых будем использовать как счетный вход счетчика (рис. 1). Будем характеризовать состояние счетчика N трехразрядным двоичным словом Q3Q2Q1 (N должно циклически меняться от 5 до 0). G   Рисунок 1 – Функциональная схема счетчика Каждый импульс генератора G переписывает на выходы триггеров Q1, Q2, Q3 информацию с входов D1, D2, D3. Поэтому дальнейший синтез счетчика сводится к построению комбинационной схемы (логики переходов), формирующей из выходных сигналов Q уровни сигналов D на информационных входах триггеров, необходимые для перехода в следующее состояние. Для этого составим таблицу переходов (табл. 1) и запишем логические выражения для сигналов D1, D2, D3 в ДНФ (дизъюнктивной нормальной форме):  ; (1) ; (2) . (3)Для минимизации логических функций можно воспользоваться основными законами булевой алгебры или картами Карно (рис. 3), причем в клетках, соответствующих шестому и седьмому состоянию счетчика, логические функции можно доопределять по собственному усмотрению, так как в схеме проектируемого счетчика они не реализуются. По картам Карно запишем минимизированные выражения для функций D1 и D2  ;  (4) . (5)Выражение для D3 получим путем преобразования соотношения (3), так как карта Карно не позволяет провести эффективную минимизацию этой функции  . (6)С учетом соотношений (4), (5) и (6) построена схема эксперимента по изучению работы счетчика (рис. 3). Счетные импульсы снимаются с выхода тактового генератора G. Индикация состояний счетчика производится с помощью элемента DD9, выполняющего функцию преобразования четырехразрядного двоичного числа в его шестнадцатеричный эквивалент на семисегментном индикаторе. Удобно выбрать частоту генератора равной 1 Гц. Таблица 1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
