Коротко о файле:БУГИР / Кафедра "Электронные Вычислительные средства" / по дисциплине "Основы цифровой схемотехники" / Проектирование и изучение типовых комбинационных схем и последовательностных автоматов на заданной элементной базе. / Состав: 5 листов чертежей (электрические принципиальные схемы к соответствующим заданиям) + ПЗ (34 страницы).
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Задание А.1.12, 23 6
1.1 Условие задачи 6
1.2 Краткие теоретические сведения 6
1.3 Синтез принципиальной схемы 6
1.4 Схемотехническое моделирование 8
2 Задание А.2.2 10
2.1 Условие задачи 10
2.2 Краткие теоретические сведения 10
2.3 Синтез принципиальной схемы 10
2.4 Схемотехническое моделирование 11
3 Задание А.3.2, Г 12
3.1 Условие задачи 12
3.2 Краткие теоретические сведения 12
3.3 Синтез принципиальной схемы 12
3.4 Схемотехническое моделирование 13
4 Задание А.4.5, М 14
4.1 Условие задачи 14
4.2 Краткие теоретические сведения 14
4.3 Синтез принципиальной схемы 14
4.4 Схемотехническое моделирование 16
5 Задание A.5.1 17
5.1 Условие задачи 17
5.2 Краткие теоретические сведения 17
5.3 Синтез принципиальной схемы 17
5.4 Схемотехническое моделирование 19
6 Параметры используемой элементной базы 20
6.1 Микросхема КР1533ЛА3 20
6.2 Микросхема КР1533ЛА4 21
6.3 Микросхема КР1533ЛА1 22
6.4 Микросхема КР1533КП7 24
6.5 Микросхема КР1533КП2 25
6.6 Микросхема КР1533ТВ9 27
6.7 Микросхема КР1533ТМ8 29
6.8 Микросхема К555ИМ6 30
Заключение 33
Список использованных источников 34
Приложение А (обязательное) Схемы электрические принципиальные 35
Задачи работы ― разработка схем цифровых устройств различного типа на заданной элементной базе. В качестве критерия оптимизации будут использоваться условия минимального количества корпусов интегральных микросхем, выбранных для построения электрических принципиальных схем; будут изучены основы работы со средой разработки Xilinx ISE и схемотехническое моделирование в этой среде.
1) ЗАДАНИЕ А.1.12, 23
Условие задачи:
Построить преобразователь кода 7421 в код с избытком 3 «А + 3», на ИМС серии SN74ALS (КР1533). Учесть при минимизации избыточные наборы.
Краткие теоретические сведения:
Преобразователь кодов ― это устройство, служащее для перевода одной формы числа в другую. Входные и выходные переменные преобразователей кода однозначно связаны между собой. Эту связь можно задать при помощи таблицы переключений или логических функций.
2) ЗАДАНИЕ А.2.2
Условие задачи:
Реализовать на базе четырёх мультиплексоров ИМС SN74LS151 (КР1533КП7) и логических схем той же серии мультиплексор «1 из 32» без стробирования по параллельной схеме наращивания каналов.
Краткие теоретические сведения:
Мультиплексор – это комбинационная схема с одним выходом. Мультиплексоры осуществляют подключение одного из входных каналов x0, x1, …, xn-1, называемых информационными, к выходному каналу F под управлением адресующего слова A, состоящего из адресных входов a0, a1, …, ak-1. Число адресных входов k мультиплексора рассчитывается из соотношения 2k = n, где ― число информационных входов.
Мультиплексоры могут иметь вход разрешения работы E. При отсутствии разрешения работы (E = 0) выход F становится нулевым независимо от информационных и адресных сигналов.
3) ЗАДАНИЕ А.3.2, Г
Условие задачи:
На базе двух JK-триггеров одной ИМС SN74ALS112 (КР1533ТВ9) и логических схем той же серии построить генератор чисел: 4-9-3-6.
Краткие теоретические сведения:
Генератор последовательности чисел ― цифровое устройство, которое в процессе работы последовательно изменяет состояние каждого из сигналов в определённом порядке таким образом, чтобы двоичный код входных сигналов триггеров на каждом такте представлял одно из чисел последовательности. На следующем такте должно получиться следующее число заданной последовательности.
Микросхема SN74ALS112 (КР1533ТВ9) представляет собой два JK-триггера, срабатывающих по отрицательному фронту тактового сигнала, с входами сброса и предустановки.
4) ЗАДАНИЕ А.4.5, М
Условие задачи:
На элементах серии SN74ALS (КР1533) построить 4-разрядный регистр сдвига, имеющий следующую последовательность:
м) 0 – 1 – 3 – 7 – 14 – 13 – 10 – 5 – 11 – 6 – 12 – 8 – 0.
Краткие теоретические сведения:
Регистр ― последовательное или параллельное устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними. Регистры выполняют ряд операций над числами: приём, выдача, хранение, поразрядные логические операции. Регистры сдвига, называемые также последовательными, представляют собой цепочку разрядных схем, связанных цепями переноса. Сдвигающими их называют потому, что тактирующие сигналы при вводе и выводе слов перемещают их в разрядной сетке. Регистры сдвига могут быть с однонаправленным сдвигом (влево или вправо) или реверсивным (с возможностью сдвига в обоих направлениях).
5) ЗАДАНИЕ A.5.1
Условие задачи:
На ИМС SN74LS283 (К555ИМ6) построить 8-разрядный сумматор дополнительного кода (восьмой разряд знаковый). Определить его быстродействие.
Краткие теоретические сведения:
Сумматор ― устройство, выполняющее арифметическое сложение операндов. Сумматоры бывают одноразрядными и многоразрядными для последовательных или параллельных операндов. Наряду с сумматорами могут быть реализованы вычитатели. Однако вычитание удобнее проводить через сложение с применением обратных или дополнительных кодов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсового проекта были получены практические навыки для синтеза цифровых устройств и схемотехническое моделирование в среде разработки Xilinx ISE.
Были синтезированы и смоделированы следующие устройства:
преобразователь кода 7421 в код с избытком 3;
мультиплексор «1 из 32» при помощи построения пирамидальной структуры;
генератор чисел на базе двух JK-триггеров;
генератор последовательности на базе регистра сдвига, синтезированного при помощи D-триггеров;
восьмиразрядный сумматор дополнительного кода.
Также был изучен метод каскадирования логических схем с целью увеличения разрядности устройства.
