Смекни!
smekni.com

Последовательный 16-ти разрядный сумматор (стр. 2 из 4)

Из-за отсутствия в серии К555 некоторых ИС дополнительно были взяты элементы из следующих серий: К155, К514 и К1533.

2.2 Использованные элементы

1. Логический элемент НЕ (К555ЛН1 – 6 элементов в корпусе) УГО:


Таблица истинности

X Y
0 1
1 0

2. Логический элемент 2ИЛИ (К555ЛЛ1 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1 X2 Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

3. Логический элемент 3ИЛИ-НЕ (К555ЛЕ4 – 3 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1 X2 X3 Y
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0

4. Логический элемент 2И (К555ЛИ1 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1 X2 Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

5. Логический элемент 3И (К555ЛИ3 – 3 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1 X2 X3 Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1

6. Буферный повторитель (КР1533ЛП16 – 6 элементов в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X Y
0 0
1 1

7. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (К555ЛП5 – 4 элемента в корпусе) УГО:

Таблица истинности

X1 X2 Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

8. JK‑триггер (КР1533ТВ15 – 2 элемента в корпусе) УГО:


При работе в асинхронном режиме перевод триггера в единичное и нулевое состояния осуществляется по входам S и R соответственно. При синхронном управлении, когда используются входы J и K, смена состояний совершается по положительному фронту тактового импульса на входе C. Вход K является инверсным.

9. D‑триггер (К555ТМ2 – 2 элемента в корпусе) УГО:

Триггер функционирует как в синхронном, так и в асинхронном режимах. В последнем случае управление осуществляется по входам S и R. При работе в синхронном режиме

и запись информации с входа D происходит по положительному фронту тактового импульса C.

10. Восьмиразрядный регистр сдвига с последовательным выходом (К555ИР10 – 1 элемент в корпусе) УГО:


Входная информация, представленная в параллельном коде на входах D, записывается в регистр асинхронно при

. Причем состояния других входов могут быть произвольными. После записи на выходе Q7 появляется логический уровень, отвечающий разряду D7 входного кода. Для сдвига информации вправо на один из тактовых входов C необходимо подать последовательность импульсов, по положительным фронтам которых происходит сдвиг и прием информации в последовательном коде по входу DR. На свободном входе C устанавливают уровень логического нуля. Обнуление регистра происходит при
.

11. Восьмиразрядный регистр сдвига с параллельным выходом (К555ИР8 – 1 элемент в корпусе) УГО:


Запись и сдвиг информации осуществляются под действием положительного фронта тактового импульса на входе C. На входе обнуления R в этом режиме устанавливают уровень логической единицы, а информацию подают на любой из входов D1, D2. Причем на свободном входе D фиксируют уровень логической единицы. Асинхронное обнуление регистра производится подачей уровня логического нуля на вход R.

12. Восьмиразрядный регистр с параллельными входом и параллельным выходом (К555ИР27 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Ввод данных происходит синхронно, по положительному фронту тактового импульса при

. Для фиксации данных в регистре на входе L устанавливают уровень логической единицы.

13. Четырехразрядный асинхронный счетчик (К555ИЕ5 – 1 элемент в корпусе) УГО:


Содержит два независимых делителя: на два и на восемь. Для образования делителя на шестнадцать выход Q0 соединяют с входом C2. Счет ведется в натуральном двоичном коде. Счет происходит по отрицательным фронтам сигналов C1 и C2. Асинхронное обнуление наступает при R1=R2=1.

14. Полный одноразрядный сумматор (К555ИМ5 – 2 элемента в корпусе) УГО:

Выполняет суммирование одноразрядных чисел. Результат выдается на выходе S0 с образованием переноса на выходе C1.

15. Двухканальный четырехразрядный стробируемый мультиплексор (К555КП16 – 1 элемент в корпусе) УГО:

Функционирует в соответствии с таблицей истинности

A
DO3 DO2 DO1 DO0
x 1 0 0 0 0
0 0 DI30 DI20 DI10 DI00
1 0 DI31 DI21 DI11 DI01

16. Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный (К155ПР7 – 1 элемент в корпусе) УГО:

ИС построена на основе программируемого в процессе производства ПЗУ емкостью 256 бит. Одна структура позволяет преобразовывать шестиразрядный двоичный код в двухдекадный двоично-десятичный, с неполной второй декадой.

17. Дешифратор преобразователь с памятью (514ИД4А – 1 элемент в корпусе) УГО:

Наличие внутренней регистровой памяти позволяет хранить входную информацию после снятия данных с входа DI. Фиксация данных происходит при

. В случае, если
, реализуется режим преобразования без запоминания.

3. Схемотехническое проектирование

3.1 Блок опорных частот

Поскольку сложение происходит последовательно, то сигналы надо считывать в определенные промежутки времени. Для этого вместе с информационным сигналом нужно подавать сигнал «тактирующий». Оба сигнала будут идти на соответствующие входы триггера, что обеспечит синхронную подачу информации. Нужно также указывать какое действие выполнять в каждом такте в зависимости от его номера, т.е. 1‑й, 2‑й и так далее до шестнадцатого. Роль указателя выполняет 4‑х разрядный двоичный счетчик: подавая 4 выходных сигнала счетчика на элемент «И» образуются единицы или нули на выходах блока опорных частот для соответствующего номера такта в том случае, если тактовый сигнал подается синхронно с сигналами счетчика.

Блок опорных частот – функциональный блок, который падаёт 16 тактовых сигналов синхронно с сигналами счетчика от 0 до 15. Фактически он является управляющим устройством сумматора. Логика работы блока опорных частот основывается на элементе ИЛИ-НЕ (DD2:1). На один из входов элемента ИЛИ-НЕ подается управляющий сигнал X, другой вход соединяется с выходом элемента. Для запуска счетчика на управляющие входы (C1, C2) подается 10. Причем импульс 1 должен чуть превышать задержку элемента ИЛИ-НЕ. Тогда после подачи на вход Х единицы на выходе ИЛИ-НЕ установится ноль. К тому времени как Х снова обратится в ноль, получится ситуация, когда оба входа ИЛИ-НЕ равны нулю, тогда на выходе через определенную задержку, составляющую пол такта, установится 1, а значит и на входе тоже установится 1. Но раз на входе 1, тогда на выходе снова через следующие пол такта установится 0. Для повышения устойчивости единицы блока опорных частот на выходе ИЛИ-НЕ устанавливается повторитель DD4:1.