Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего автомата

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ

Факультет компьютерных наук и электроники

Кафедра электроники

Учебный курс: Цифровая схемотехника

Тип: Курсовая работа

Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего автомата

Выполнил: студент Михаил Солюлёв

Руководитель: В.А. Кутев

РИГА 2007

Задание для моделирования

Курсовая работа предусматривает разработку функциональной и принципиальной схем управляющего устройства (УУ) в виде цифрового автомата, реализующего микропрограммный принцип построения: "одно состояние - одна микрокоманда".

Структурная схема управления:

·                   Т - асинхронный RS-триггер с инверсными входами

·                   G - управляемый генератор тактовых импульсов

·                   СТ - 4-х разрядный двоичный счётчик, формирующий последовательность внутренних состояний УУ

,

Для

определяемых заданными значениями начального состояния счётчика

и его модуля счёта КСЧ.;

·                   DC - двоичный дешифратор осуществляет преобразование выходного кода счётчика (СТ) в m-разрядный унитарный позиционный код

для m = КСЧ и управляющих сигналов

В исходном состоянии RS-триггер находится в состоянии „RESET” и управляемый генератор (G) выключен - тактовые импульсы не формируются. По сигналу "Пуск", поступающему от внешнего источника, RS-триггер (Т) переключается в состояние “SET”, счётчик СТ устанавливается в состояние , а управляемый генератор (G) начинает вырабатывать последовательность тактовых импульсов . Каждый из формируемых тактовых импульсов вызывает изменения состояния счётчика от QНАЧ. до QКОН. И последовательно появление на выходах  управляющих сигналов с уровнем логической единицы , длительность которых определяется периодом следования тактовых импульсов (Т0). Появление единичного сигнала на выходе  соответствует завершению реализации микропрограммы. При этом на выходе дифференцирующей цепи (ДЦ) формируется сигнал "Остановк.", который переключает RS-триггер (Т) в исходное состояние. Дифференцирующая цепь в данном случае необходима для того, что бы сигнал "Остановка" не препятствовал повторному действию сигнала "Пуск".

Параметры элементов УУ:

Ø    Тип счётчика (СТ)       Синхронный с параллельным переносом

Ø    Направление счёта СТ                                                          +1

Ø    Начальное состояние СТ                                            Анач. = 4

Ø    Модуль счёта                                                              Ксч. = 9

Ø    Тип триггеров для реализации СТ                             7472

Ø    Тип дешифратора DC состояний счётчика DC                   4

Ø    Выходной код DC                                                       унитарный

Ø    Тип логики, задаваемый для реализации схемы                  ТТЛ

Ø    Управляемый генератор (G)                    интегральный таймер

Ø    На базе ИМС                                            LM555CN-8 (1006BИ1)

Параметры управляющих сигналов:

Ø    Длительность                                                              0,1с

Ø    Период повторения                                                     0,2с

Ø    Скважность                                                                 2

Ø    Амплитуда управляющего сигнала уровень               ТТЛ

Индикация:

Ø    Выходных состояний СТ      цифровая (шестнадцатеричный код)

Ø    Управляющих сигналов                                              светодиоды

Ø    Источник запуска                                              Word Generator

Ø    Режим запуска                                                             Step by step

Синтез синхронного счётчика

По заданным исходным данным осуществим синтез синхронного счётчика (СТ), реализующего требуемую последовательность внутренних состояний УУ:

·                   Данный счётчик является суммирующим, производя счёт из состояния 4 девять отсчётов. Составим линейный граф выходных состояний:

·                   . То есть заданный счётчик можно реализовать 4 триггерами JK типа (тип 7472).

·                   Теперь составляем совмещённую таблицу функций переходов и входов при изменении соответствующего выходного состояния: (х - состояние входа не важно). Счётчик необходимо устанавливать в начальное (нулевое) положение при включении питания и отсутствии входного сигнала:

Страницы: 1, 2