Главная » Каталог    
рефераты Разделы рефераты
рефераты
рефератыГлавная

рефератыБиология

рефератыБухгалтерский учет и аудит

рефератыВоенная кафедра

рефератыГеография

рефератыГеология

рефератыГрафология

рефератыДеньги и кредит

рефератыЕстествознание

рефератыЗоология

рефератыИнвестиции

рефератыИностранные языки

рефератыИскусство

рефератыИстория

рефератыКартография

рефератыКомпьютерные сети

рефератыКомпьютеры ЭВМ

рефератыКосметология

рефератыКультурология

рефератыЛитература

рефератыМаркетинг

рефератыМатематика

рефератыМашиностроение

рефератыМедицина

рефератыМенеджмент

рефератыМузыка

рефератыНаука и техника

рефератыПедагогика

рефератыПраво

рефератыПромышленность производство

рефератыРадиоэлектроника

рефератыРеклама

рефератыРефераты по геологии

рефератыМедицинские наукам

рефератыУправление

рефератыФизика

рефератыФилософия

рефератыФинансы

рефератыФотография

рефератыХимия

рефератыЭкономика

рефераты
рефераты Информация рефераты
рефераты
рефераты

Цифровой автомат

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОГО АВТОМАТА

ЦА представляет собой последовательностную схему и служит для обработки

дискретной информации структурная схема ЦА представлена на рис 1.

В операционном устройстве выполняются арифметические и логические

операции, в качестве узлов в состав операционного устройства входят:

регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы и др. Управляющие устройства

координируют действия узлов операционного устройства, оно определенной

временной последовательности вырабатывает управляющие сигналы под

действием которых в узлах операционного устройства выполняются требуемые

функции.

Процессорное устройство описывается множеством входных сигналов

являющихся исходными данными. Множеством результатов Z1-Zm, управляющее

устройство вырабатывает множество управляющих сигналов y1-yn,

операционное устройство вырабатывает множество признаков X1-Xs, которые

позволяют изменить последовательность выполненных микрокоманд. На

последовательность выполнения микрокоманд так же влияют внешние признаки

Xs+1-XL.

2. АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВОГО АВТОМАТА

В состав процессорного устройства входят регистры, счетчики и

дешифратор. Пусть регистр Р1 хранит число А. В регистр Р2 поочередно

заносятся элементы проверяемого массива, счетчик 1 служит для подсчета

числа циклов. Счетчик 2 служит для подсчета числа элементов =А.

Дешифратор используется для формирования признака х. Алгоритм

функционирования автомата в микрооперациях представлен на рис.2

Под действием управляющего сигнала y1 в регистр Р1 записывается

проверяемое число х. Под действием управляющего сигнала y2 в регистр R2

записывается число B. Под действием управляющего сигнала y3 в регистре

R3 записываются число А ив сумматоре 1 сравнивается числа Аи х. На

выходе переноса сумматора вырабатывается признак х. Если х<А то признак

х=1 и выполняется переход на формирование управляющего сигнала y5, если

наоборот то х=0 и выполняется переход на формирование управляющего

импульса у4. Под действием управляющего сигнала y5 в сумматоре 2 должен

быть организован режим сложения и в нем вычисляется х+В. Под действием

управляющего сигнала у4 в сумматоре должен быть организован режим

вычитания и вычисляется х-В. Под действием управляющего сигнала у6

результат полученный в сумматоре 2 записывается в регистр R4.

3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА.

Так как регистры используются для записи чисел массива, поэтому в них

должен быть организован режим параллельной загрузки.

Т.к. сумматор 1 используется для сравнения чисел то в нем должен быть

организован режим вычитании. Сумматор 2 используется для вычисления х-В

и х+В и в нем организуется режим вычитания и сложения.

4. СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО АВТОМАТА.

1. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрокомандах.

Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрокомандах

представлен на рис.4

Микрокоманды Y можно объединить управляющие сигналы y, выполняемые в

различных несвязанных между собой блоках или управляющие сигналы y,

последовательность которых в процессе выполнения алгоритма не

изменяется.

Микрокоманда Y1 включает управляющие сигналы y1 ,y2 и у3

;микрокоманда Y2 включает управляющие сигнал y4; Y3 – y5; Y4 – y6.

а0 – начало/конец алгоритма;

а1–а4 – операторные блоки.

2. Граф функционирования цифрового автомата.

Граф функционирование цифрового автомата представлен на рис.5. Он

отражает возможные переходы цифрового автомата.

В узлах графа записываются состояния автомата, стрелками показаны

возможные переходы. Над стрелками указаны условия перехода. Выделенные

стрелки соответствуют безусловным переходам.

а0 а1

а4 а2

а3

Из состояния а0 осуществляется безусловный переход в состояние а1,

при этом выполняется микрокоманда Y1.

Из состояния а1 при условии х выполняется переход в а3, а при [pic]

осуществяляется переход в состояние а2

Из состояния а2, и а3 осуществляются безусловные переходы в

состояние а4

Из а4 выполняется безусловный переход в а0;

3. Кодирование состояний.

Для кодирования состояния автоматов используются RS-триггеры.

Необходимое количество триггеров (n) выбирается из соотношения 2n ( N,

где N – количество состояния автоматов. Для N = 5, n = 3.

Каждому состоянию автомата поставим в соответствие комбинацию

состояний триггеров.

Кодирование состояний представлено в табл.1

Таблица1

|Состояние |Состояние триггеров |

|автомата | |

|а | |

| |Q2 |Q1 |Q0 |

|a0 |0 |0 |0 |

|a1 |0 |0 |1 |

|a2 |0 |1 |0 |

|a3 |0 |1 |1 |

|a4 |1 |0 |0 |

4.4. Таблица функционирования цифрового автомата.

Функционирование цифрового автомата представлено в табл.2

Таблица 2

|Текущее состояние |Следующее состояние |Усл. |Сигналы |

| | |переход|управления |

| | |а |триггеров |

| |S2 |R2 |S1 |S1 |S0 |R0 | |

|a0 | | | | | | | |

| |0 |0 |0 |0 |1 |0 | |

В исходном состоянии а0 = 1, при этом на триггер Т0 действуют

управляющие сигналы S0=1 и R0=0. На триггер Т1 действуют управляющие

сигналы S1=R1=0,.на триггер Т2 действуют управляющие сигналы S2=R2=0. Под

действием таких управляющих сигналов триггер Т0 переходит в единичное

состояние, триггер Т1 и Т2 остаются в исходном нулевом состоянии и

автомат в целом переходит в состояние а1. При а1=1 на триггер Т1

действуют управляющие сигналы S0, R1. На триггер Т1 действуют

управляющие сигналы S1, R0, на триггер Т2 действуют управляющие сигналы

S2,=R2=0. Под действием таких управляющих сигналов триггер Т0, переходит

в нулевое состояние, триггер Т1 в единичное состояние, триггер Т2

остается в нулевом состоянии и автомат в целом переходит в состояние а2.

При а2=1 и х1=0 (х1) на триггер Т0 действуют управляющие сигналы S0 =

R0=0, на триггер Т1 действуют управляющие сигналы S0, R1, на триггер Т2

действуют управляющие сигналы S2, =1,R2=0, Под действием таких

управляющих сигналов триггер Т0 остается в нулевом состоянии, триггер Т1

переходит в нулевое состояние и триггер Т2 переходит в единичное

состояние и автомат в целом переходит в состояние а4.

При а2=1 и х=1 на триггер Т0 действуют управляющие сигналы S0=1, R0

=0 и триггер Т0 переходит в единичное состояние, на триггеры T1 и T2

действуют управляющие сигналы S1=R1 = S2=1=R2 =0, т.е. эти триггеры не

меняют свое состояние. Автомат в целом переходит в состояние а3.

Если а3=1, то на триггер T0 действуют управляющие сигналы S0=1, R0 =0

и триггер T0 переходит в единичное состояние; на триггер T1 действует

управляющие сигналы S1=0, R1 =1, триггер T1 переходит в нулевое

состояние. На триггер T2 действуют управляющие сигналы S2=1, R2 =0 и

триггер T2 переходит в единичное состояние. Автомат в целом переходит в

состояние а4.

При а4=1 и х2=0 на триггер T0 действуют управляющие сигналы S0=R0 =0

и триггер T0 остается в нулевом состоянии. На триггер T1 действуют

управляющие сигналы S1=1, R1 =0 и триггер T1 переходит в единичное

состояние. На триггер T2 действуют управляющие сигналы S2=0, R2 =1 и

триггер T2 переходит в нулевое состояние. Автомат в целом переходит в

состояние а2

При а4=1 и х2=1 на триггер T0 и T1 действуют управляющие сигналы

S0=R0 = S1=R1 =0 и и состояние этих триггеров не меняется. На триггер T2

действуют управляющие сигналы S2=0, R2 =1 и триггер T2 переходит в

нулевое состояние. Автомат в целом переходит в состояние а0.

5. Проверка функционирования цифрового автомата.

Функционирование цифрового автомата проверить на примере массива

данных состоящей из шести элементов. Элементы массива A=5, B=2, x=2.

Функционирование цифрового автомата представлено в табл.4

|R1 |R |R3 |R4 |Sm1 |Sm2 |Выполняемая |

| | | | | | |операция |

|0011 | | | | | |y1:R1(x |

| |0011 | | | | |y2:R2(B |

| | |0101 | | |0011-010|y3:R3(A |

| | | | | |1 = 0010|Sm1:x – A |

| | | | | | |X=1 |

| | | | | |0011+ |Y5 режим Sm2:x+B |

| | | | | |0011 = | |

| | | | | |0010 | |

| | | |0110 | | |Y6:R4(Sm2 |

|R1 |R |R3 |R4 |Sm1 |Sm2 |Выполняемая |

| | | | | | |операция |

|1000 | | | | | |y1:R1(x |

| |0011 | | | | |y2:R2(B |

| | |0101 | |1000 – | |y3:R3(A |

| | | | |0101 = | |Sm1:x – A |

| | | | |0011 | |X=0 |

| | | | | |1000 – |Y4:pem”-“ |

| | | | | |0011 = |Sm2:x-B |

| | | | | |0101 | |

| | | |0101 | | |Y6:R4(Sm2 |

ПРИЛОЖЕНИЕ

Микросхема типа «К155ИД1»

Дешифраторы предназначены для преобразования двоичного кода в

направлении логического уровня , направляющееся в этом выходном

провода, десятичный номер которого соответствует двоичному коду.

Микросхема ИД1-это двоично-десятичный высоковольтный дешифратор.

Логическая структура, цоколевка, и условное обозначение приведены на

рис.1. Он предназначен для преобразования двоичного кода в десятичный и

управления цифрами газоразрядного индикатора. Дешифратор состоит из

логических схем, выполненных на элементах ТТЛ и десяти высоковольтных

транзисторах, у котрорых переход подложка – скрытый слой коллектора на

определенном уровне . Он принимает входной четырехразрядный код ?0… ?3

(активные уровни низкие) и выдает напрвление низкого уровня по одному

из 10 выходов Y0…Y9, на вход ?0… ?3 поступают числа 0т 0 до 9 в

двоичном коде, при этом открывается соответствующий транзистор. Коды

эквивалентные числам от 10 до 15,. Дешифратор не отображает. Состояния

дешифратора представлены в табл.2.

3

6

7

4

5-питание; 12-общий

Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИД1

Состояние дешифратора ИД1

|Входы |Входы с низким уровнем «0» |

|?3 |?2 |?1 |?0 | |

|0 |0 |0 |0 |0 |

|0 |0 |0 |1 |1 |

|0 |0 |1 |0 |2 |

|0 |0 |1 |1 |3 |

|0 |1 |0 |0 |4 |

|0 |1 |0 |1 |5 |

|0 |1 |1 |0 |6 |

|0 |1 |1 |1 |7 |

|1 |0 |0 |0 |8 |

|1 |0 |0 |1 |9 |

|1 |0 |1 |0 |Все входы отключены |

|1 |0 |1 |1 | |

|1 |1 |0 |0 | |

|1 |1 |0 |1 | |

|1 |1 |1 |0 | |

|1 |1 |1 |1 | |

К155ИЕ15

Счетчиком называют устройств, предназначенное для подсчета числа

импульсов поданных на вход.

Микросхема ИЕ15 – асинхронный двоичный счетчик. Логическая структура,

цоколевка, условное обозначение представлены на рис. Он состоит из

четырех триггеров. Если выход первого триггера не соединен с другими

триггерами, можно осуществить два режима работы.

В режиме четырехразрядного двоичного счетчика входные тактовые

импульсы должны подаваться на вход ?0 первого триггера, а его выход Q0

(выход 6). Тогда одновременное деление на 2, 4, 8, 16 выполняется по

выходам Q0…Q3.

В режиме трехразрядного двоичного счетчика выходные тактовые импульсы

подают на вход С1. .Первый триггер можно использовать для деления .

17 – питание; 7-общий

Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ15

16-питание; 8-общий

Минэнерго РФ

Белгородский индустриальный колледж

(БИК)

Группа 31???11

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

2004.004807.012.????

по дисциплине «????????S????? ?S?????»

на тему: ?????®?? ?®?????.

Студент /???™????® ?.?./

Руководитель проекта /™S???????®? ?.?./

Оценка защиты проекта

Принял / ™S???????®? ?.?./

2000

СОДЕРЖАНИЕ

1. Структурная схема цифрового автомата 1

2. Алгоритм функционирования цифрового автомата в

микрооперациях. 2

3. Структурная схема операционного устройства. 4

4. Синтез цифрового автомата. 5

1. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрокомандах.

5

2. Граф функционирования цифрового автомата. 6

3. Кодирование состояний. 7

4. Таблица функционирования цифрового автомата. 8

5. Функции возбуждения триггеров и формирование выходных сигналов.

8

6. Структурная схема управляющего устройства. 9

7. Проверка переходов цифрового автомата. 10

8. Проверка функционирования цифрового автомата. 12

5 Приложение 14

6 Литература 17

6. Список использованных источников:

Б.М. Каган «Электронно-вычислительные машины и системы». М.,

Энергоатомиздат. 1991

«Цифровые интегральные микросхемы» Справочник под редакцией М. И.

Богданович. Минск., «Беларусь» 1991

Микросхема типа «К155ИД9»

Микросхема ИД9- дешифратор для управления дискретной матрицей на

светодиодах. Условное обозначение и цоколевка дешифратора приведены на

рисунке. Такие дешифраторы близки к ИД1. Они принимают четырехразрядный

код А0…А3 (активные уровни высокие) и выдают напряжение активного высокого

уровня по одному из тринадцати выходов.

|Входы |Выходы |

|Счет на | |0 |0 |0 |1 |x |Уменьшение |1* |

|уменьшение | | | | | | | | |

Хранение | |x |1 |x |1 |x |Qn |1* | | | |x |x |1 |1 |x |Qn |1* | |

Микросхема типа «К155ИР11»

Регистр – устройство, предназдначенное для кратковременного хранения и

преобразования многоразрядных двоичных чисел.

Микросхема ИР11 – восьмиразрядный синхронный реверсивный регистр сдвига.

Логическая структура и обозначение приведены на рисунке.

Синхронная работа обеспечивается входами выбора режима S0 , S1. Режим

хранения (входы S0=S1=0), параллельной загрузки (S0=S1=1), сдвиг влево

(S0=0, S1=1), сдвиг вправо (S0=1, S1=0), кроме параллельных входов

первый и последний разряды регистра имеют дополнительные входы: DSR-для

сдвига вправо, DSL – для сдвига влево.

Микросхема типа «К155ИД15»

Дешифраторы предназначены для преобразования двоичного кода в

направлении логического уровня, десятичный номер которого соответствует

двоичному коду.

ИД15 представляет собой дешифратор для управления шкалой индикатора

красного цвета. Цоколевка и условное обозначение приведены на рисунке.

Дешифратор имеет 4 входа данных Д0…Д3. Вход С2 называют регулировка

яркости, а вход С1 – запрет. Вход V – контроль. Для дешифратора ИД15

выходы 1,2 – открытые эмиттеры, а выходы 3…7 – выходы источника тока.

-----------------------

Управляющее устройство

Операционное устройство

Синхросигнал

Результат

Z1

Z2

Zm

Ввод данных

X1

X3

Xs

XL

Y1

Y2

Yk

Рисунок 1

X1

XS1

Рис 2

1

Y5:Режим

SM2:x+b

0

X

Y6: R4(SM2

Y3:R3( A

SH1:X – A

Y2: R2(b

Y1: R1(Х

Y3:y5

Y4:y6

Рис 4

1

0

X

A0

Рис 3

Y1: y1 y2 у3

a1

a2

a3

Y2:y1

A4

Y1

Y2

Y3

Y4

РИС.5

DC 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Y4:Режим

SM2:x-b

рефераты Рекомендуем рефератырефераты

     
Рефераты @2011