Курсовая работа: Проектирование и синтез дискретных устройств

МПС РФ

ДВГУПС

Кафедра: " Автоматика и телемеханика".

Курсовой проект

На тему: "Проектирование и синтез дискретных устройств".

К.П.2107.021.226.

Выполнил: Садохин Н. В.

Проверил: Годяев А. И.

Дата _________________

Хабаровск

2008 г.


Содержание:

1. Синтез дискретного устройства.

1.1 Структурная схема.

1.2 Расчет дешифратора и индикаторов.

1.3 Синтез счетной схемы.

1.4 Делитель частоты.

2. Проектирование конечного автомата.

2.1 Описание автомата.

2.2 Анализ сигналов и минимизация автомата.

3. Заключение.

4. Приложение.

5. Список литературы.



Структурная схема.

ГТИ - генератор тактовых импульсов.

F/n - делитель частоты.

1.  Проектирование дешифратора.

В синтезируемом ДУ дешифратор расшифровывает значение выдаваемой в каждом состоянии счетной схемы кодовой комбинации, преобразуя ее в код, отображаемый на индикаторе в виде шестнадцатиричного числа.

Кодовая комбинация DEC Высвеч. Символ. Значения функции.
Q4 Q3 Q2 Q1 А В А В
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
2 0 0 1 1 3 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1
3 0 1 0 1 5 0 5 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
4 0 1 1 1 7 0 7 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0
5 1 0 0 1 9 0 9 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1
6 1 0 1 1 11 0 B 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1
7 1 1 0 1 13 0 D 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1
8 1 1 1 1 15 0 F 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

Так как индикатор А постоянно показывает 0, то синтезируем дешифратор только на индикатор В.

Для синтеза дешифратора используем карты Карно.

00 01 11 10
00 x x x x
01 1 0 1 1
11 1 1 0 0
10 x x x x

00 01 11 10
00 x x x x
01 1 1 1 1
11 1 1 0 1
10 x x x x

00 01 11 10
00 x x x x
01 0 1 1 1
11 1 0 0 1
10 x x x x
00 01 11 10
00 x x x x
01 0 0 1 0
11 0 0 1 1
10 x x x x

00 01 11 10
00 x x x x
01 0 1 0 1
11 0 0 1 1
10 x x x x

00 01 11 10
00 x x x x
01 0 1 0 1
11 1 1 1 0
10 x x x x

00 01 11 10
00 x x x x
01 0 1 1 1
11 1 0 1 1
10 x x x x

Индикатор А

Индикатор В

3.Счетная схема

Схема предназначена для хранения числа и изменения его под воздействием входных сигналов на единицу или заданную константу.

t t+1 T3 T2 T1
Q4 Q3 Q2 Q4 Q3 Q2 J3 K3 J2 K2 D1
1 0 0 0 0 0 1 0 x 0 x 1
2 0 0 1 0 1 0 0 x 1 x 0
3 0 1 0 0 1 1 0 x x 0 1
4 0 1 1 1 0 0 1 x x 1 0
5 1 0 0 1 0 1 x 0 0 x 1
6 1 0 1 1 1 0 x 0 1 x 0
7 1 1 0 0 1 1 1 x 0 x 0 1
8 1 1 1 0 0 0 x 1 x 1 0

00 01 11 10
0 0 0 x x
1 0 1 x x

00 01 11 10
0 x x 0 0
1 x x 1 0

00 01 11 10
0 0 x x 0
1 1 x x 1

00 01 11 10
0 x 0 0 x
1 x 1 1 x
00 01 11 10
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0

4. Делитель частоты

В связи с тем, что частота тактового генератора равна 210Гц, нам необходимо понизить ее до приемлемого для снятия показаний уровня.

Элементная база.

Часть 2

Синтез конечного автомата

Задание: а- 11 Базис - " Или-не"

 в- 10 Триггеры - RS

 с- 01 Серия – любая


d- 00 Схема - 1

Сост-я Входные сигналы Выходные сигналы
a b c d a b с d

S1

S2

S1

S4

S1

ay

by

ay

ay

S2

S2

S2

S2

S1

ay

cy

by

ay

S3

S4

S3

S4

S3

cy

by

cy

by

S4

S2

S4

S4

S4

cy

ay

ay

ay

S1

S2

S3

S4

S1

b,d a - c

S2

d a,b,c - -

S3

- - b,d a,c

S4

- a - b,c,d

Минимизация по входным сигналам:

а S1 |-- S2 ; b S1 |-- S1 ; c S1 |-- S4 ; d S1 |-- S1 ;

a S2 |-- S2 ; b S2 |-- S2 ; c S2 |-- S2 ; d S2 |-- S1 ;

a S3 |-- S4 ;b S3 |-- S3 ; c S3 |-- S4; d S3 |-- S3 ;

a S4 |-- S2 ;b S4 |-- S4 ;c S4 |-- S4 ;d S4 |-- S4 .

;

;  

;

. .

Минимизация по выходным сигналам:

a S1 |--ay ; b S1 |--by; c S1 |--ay; d S1 |--ay;

a S2 |--ay; b S2 |--cy; c S2 |--by; d S2 |--ay;

a S3 |--cy; b S3 |--by; c S3 |--cy; d S3 |--by;

a S4 |--cy; b S4 |--ay; c S4 |--ay; d S4 |--ay.

Элементная база.

Заключение

Целью данного курсового являлось научиться проектировать цифровые автоматы и их отдельные узлы. При расчете этого курсового я научился делать необходимые расчеты для синтеза конечных автоматов и счетных схем.


Список литературы

1.  Годяев А. И. "Проектирование дискретных устройств".

2.  Годяев А. И. "Методические указания по автоматике и телемеханике".

3.  Лекции Крамаренко Е. Р.