Реферат: Вычислительная техника
часть: Проектирование вырожденного автомата .
Спроектировать на элементах ТТЛ “ генератор 4-х разрядных кодов “ некоторой системы счисления .
Т.е. синтезировать синхронный счётчик М–разрядный ( М < 16 ), на вход которого подаётся регулярная внешняя последовательность тактовых импульсов.
Каждое состояние счётчика ( т.е. цифра заданной системы ) сохраняется в течение одного полного такта. Значение цифр появляется на выходах Q3, Q2, Q1, Q0. Автомат также должен выработать синхронный перенос ( в след. разряд заданной системы), которым служит последний тактовый импульс в цикле счёта. Для его выделения должен быть сформирован строб “y” , т.е. булева функция , которая активна на последнем такте цикла. А само выделение должно обеспечивать минимальную задержку выходного импульса переноса.
В схеме автомата должны быть цепи , осуществляющие авто сброс в исходное состояние при каждом включении питания.
Требуется :
- составить таблицу функционирования автомата ;
- минимальную функцию возбуждения и строба ;
- построить осциллограммы всех выходных функций, включающие функции строба и сигнала переноса ;
- построить схему автомата .
Решение поставленной задачи :
а.) Составим таблицу функционирования автомата :
| Q3 | Q2 | Q1 | Q0 | J3 | K3 | J2 | K2 | J1 | K1 | J0 | K0 | y | |||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 | ||
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 | ||
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 | ||
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 | ||
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 | ||
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 | ||
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 | ||
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | Ф | 0 | 0 | Ф | 0 | Ф | 1 | Ф | 0 | ||
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | Ф | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | Ф | 1 | 0 | ||
| 10 | 1 | 0 | 1 | 0 | Ф | 0 | 0 | Ф | Ф | 0 | 1 | Ф | 0 | ||
| 11 | 1 | 0 | 1 | 1 | Ф | 0 | 1 | Ф | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 | ||
| 12 | 1 | 1 | 0 | 0 | Ф | 1 | Ф | 1 | 0 | Ф | 1 | Ф | 1 | ||
|
|
0 | 0 | 0 | 0 |
б.) Составим карты Карно и при помощи них найдём минимизированные функции возбуждения и строба .
 |
|||||
|
|||||
 |
|||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
|
 0
|
0 | 1 | 0 | ||
|
 Ф
|
Х | Х | Х | ||
| Ф | Ф | Ф | Ф |
|
J3 = Q2Q1Q0
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|
Ф | Ф | Ф | ||
|
 Ф
|
Ф | Ф | Ф | ||
|
1
|
Х | Х | Х | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 |
Ф
|
K3 = Q2
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
|
Ф
|
Ф | Ф | Ф | ||
|
Ф
|
Х | Х | Х | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 |
|
J2 = Q1Q0
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| Ф | Ф | Ф | Ф | ||
|
0
|
0 | 1 | 0 | ||
|
1
|
Х | Х | Х | ||
| Ф | Ф | Ф | Ф |
|
K2 = Q3 v Q1Q0
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|
1 | Ф | Ф | ||
|
0
|
1 | Ф | Ф | ||
|
0
|
Х | Х | Х | ||
| 0 | 1 | Ф | Ф |
0
|
J1 = Q0
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| Ф | Ф | 1 | 0 | ||
|
Ф
|
Ф | 1 | 0 | ||
|
Ф
|
Х | Х | Х | ||
| Ф | Ф | 1 | 0 |
|
K1 = Q0
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| 1 | Ф | Ф | 1 | ||
|
1
|
Ф | Ф | 1 | ||
|
0
|
Х | Х | Х | ||
| 1 | Ф | Ф | 1 |
|
J0 =
Q3Q2
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| Ф | 1 | 1 | Ф | ||
|
Ф
|
1 | 1 | Ф | ||
|
Ф
|
Х | Х | Х | ||
| Ф | 1 | 1 | Ф |
|
K0 = 1
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
|
0
|
0 | 0 | 0 | ||
|
1
|
Х | Х | Х | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 |
|
y = Q3Q2
в.) Построим осциллограммы всех выходных функций , вкл функцию строба и сигнала переноса .
|
|
С
Q0
Q1
 |
|||
|
|||
Q2
 |
||
 |
Q3
y
Cвых
г.) Построение схемы автомата .
II часть : Проектирование интерфейса ЗУ некоторого МПУ .
Построить интерфейс ЗУ на реальных МС , приведённых в таблице .
Блоки ПЗУ и ОЗУ должны содержать резервные места для модернизации . Резерв может быть до 50% рабочего и объёма блока , но не менее 1 МС выбранного типа .
При условии восьмиразрядного выхода требуется :
- определить объём пространства памяти , включая резервные сегменты ;
- составить таблицу адресов , начиная с адреса 0ХХ0, где ХХ = n – номер студента по журналу в 16-ричной системе ;
- построить упрощённую схему интерфейса .
При построении блока ПЗУ использовать МС ППЗУ серии КР556 для Lпзу < 6 Кб и МС СППЗУ ( К573 ) для Lозу > 7Кб .
При построении блока ОЗУ - МС с технологией : ТТЛ для Lозу < 3 Кб , И*ИЛ для 7Кб < Lозу < 9 Кб , МОП для 4КБ < Lозу < 6Кб .
При полу целом числе сегментов в блоке допускается использование МС другой технологии с ёмкостью 0,5 сегмента . Остаток неполного сегмента отнести к резерву .
Решение поставленной задачи :
а.) Определим объём пространства памяти , включая резервные сегменты .
Для ПЗУ можно выбрать пять МС СППЗУ типа К573РФ2 с организацией 2К * 8 = 2Кб .
Тогда объём одного сегмента можно выбрать равным 2 Кб = 80016. Возьмем пять таких МС и , таким образом , получили объём ПЗУ равным 10 Кб , но нам необходимо набрать 11 Кб , поэтому возьмём ещё две МС СППЗУ типа К573РФ1 с организацией 1К*8 = 1Кб для организации шестого сегмента , половина которого будет использована , а другая половина будет в резерве.
Для резерва возьмём две МС СППЗУ типа К573РФ2 с организацией 2К * 8 = 2Кб , т.е. объём резерва получился равным 5 Кб.
С резервом в 5 Кб для ПЗУ получили восемь сегментов.
Для ОЗУ можно выбрать МС nМОП типа КМ132РУ8А с организацией 1К * 4 = 0,5 Кб. Но для построения одного сегмента потребуется четыре такие МС .
С резервом в 2Кб для ОЗУ потребуется три таких сегмента .
Значит, общий объём блока ЗУ с резервом должен составлять 8+3 = 11 сегментов .
б.) Составим таблицу распределения адресов .
I
X
