Реферат: Синтез цифрового автомата управления памятью
Реферат: Синтез цифрового автомата управления памятью
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с заданием в данном курсовом проекте необходимо синтезировать цифровой автомат. После нажатия кнопки ПУСК эта схема должна обеспечить формирование заданного количества выходных сигналов в соответствии с задание на расчет.
Разработка принципиальной схемы производится при помощи метода синтеза цифровых схем по методу Карт Карно.
В заключении приведены меры по обеспечению защиты от внешних электромагнитных помех.
В работе приведены все указанные в задание принципиальные схемы, временные диаграммы и эскизы печатных плат.
1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
Структурная схема представляет собой своеобразный макет , по которому в ходе разработки будет спроектировано устройство управления ПЗУ. Он определяет основные блоки проектируемого устройства и то, как эти блоки будут взаимодействовать между собой.
В соответствии с заданием разрабатываемое устройство должно выдавать на пяти выходах периодические последовательности цифровых сигналов вида:
| Выход 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Выход 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| Выход 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| Выход 4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| Выход 5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Частота следования выходных импульсов 10 МГц
Синтезируемая схема должна содержать: генератор тактовых импульсов, счетную схему считающую с периодом 30 тактовых импульсов, комбинационную схему.
Принцип работы синтезируемого устройства заключается в следующем: С генератора тактовых импульсов (ГТИ) импульсы заданной частоты (19 МГц) поступают на счетную схему (Сч). Последовательность работы счетной схемы соответствует заданию, т.е. счетчик считает поступающие тактовые импульсы до 30, затем происходит сброс счетчика в нулевое состояние и счет повторяется заново. Со счетной схемы сигналы поступают на комбинационную схему (КС). Данный преобразователь (комбинационная схема) формирует на пяти выходах заданные последовательности импульсов. После 30 тактовых интервалов счетчик обнуляется, на выходе появляется первое значение последовательности и период выходных импульсов повторяется.
Таким образом получили схему, которая точно выполняет заданные условия работы.
Функциональная схема синтезируемого устройства представлена на рисунке 1.
В соответствии с заданием базовые элементы - определяются по выбору, по этому выбираем элементы ТТЛШ как наиболее высокочастотные по сравнению с другими типами логических элементов. Определим, что разрабатываемое устройство будет состоять из элементов серии К555.
У микросхем данной серии следующие особенности:
- потребляемая мощность, не более – 7 мВт
- напряжение источника питания – 5 В
- Задержка распространения сигнала, не более – 20 нс
- Максимальная частота – 80 МГц
- Коэффициент разветвления, не более – 10
Логические элементы разрабатываем в базисе И-НЕ.
В качестве дополнительных условий к разрабатываемой схеме предъявляются требования – разрабатываемая система должна быть синхронной, т.е требуется провести дополнительные мероприятия по синхронизации выходов схемы. Для этого на выходах схемы предусмотрим разрешение выдачи сигнала. при условии наличия синхросигнала с ГТИ. Данное схемное решение осуществляем при помощи логической операции И.
Таким образом функциональная зависимость сигнала выхода от сигнала синхронизации представляется как (представим сразу в базисе И-НЕ):
ВЫХ=Вых С=Вых С
Далее рассмотрим синтез каждого устройства отдельно и более подробно.
2. СИНТЕЗ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
Одной из важнейших задач синтеза принципиальных схем на ИМС является минимизация количества микросхем и числа их соединений. Не менее важным условием синтеза является максимальное использование элементов с одинаковыми функциями.
