Проектирование суммирующего двоично-десятичного счетчика импульсов (стр. 2 из 5)
Составление карты Карно функций управления входов для каждого триггера счётчика
Карты Карно составляются в соответствие со словарём перехода триггера.
Для младшего разряда будут использоватся DV-триггеры, для старшего JK-триггеры.
Словарь перехода для DV-триггера представлен в таблице 3
Таблица 3:
| FQ | D | V |
| ▲ | 1 | 1 |
| ▼ | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Используя этот словарь, получим:
| D1 | Q5 Q3 | V1 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 |  1 | 1 | 1 | * | Q2 Q1 | 00 |  1 | 1 | 1 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 1 | * | 1 | 1 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 1 | * | * | 1 | ||
| 10 |  1 | * | * | 1 | 10 | 1 | * | * | 1 | ||
| D2 | Q5 Q3 | V2 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * | Q2 Q1 | 00 |  1 | 1 | 1 | * |
| 01 |  1 | * | 0 |  1 | 01 | 1 | * | 1 | 1 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 1 | * | * | 1 | ||
| 10 |  1 | * | * | 1 | 10 | 1 | * | * | 1 | ||
| D3 | Q5 Q3 | V3 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 |  1 | * | Q2 Q1 | 00 |  1 | 1 | 1 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 1 | * | 1 | 1 | ||
| 11 |  1 | * | * | 1 | 11 | 1 | * | * | 1 | ||
| 10 | 0 | * | * | 0 | 10 | 1 | * | * | 1 | ||
Таблица 4:
| D4 | Q5 Q3 | V4 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * | Q2 Q1 | 00 |  1 | 1 | 1 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 1 | * | 1 | 1 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 1 | * | * | 1 | ||
| 10 | 0 | * | * | 0 | 10 | 1 | * | * | 1 | ||
Словарь перехода для JK-триггера представлен в таблице 5
Таблица 5:
| FQ | J-вход | K-вход |
| 0 | 0 | * |
| 1 | * | 0 |
| ▲ | 1 | * |
| ▼ | * | 1 |
| J1 | Q5 Q3 | K1 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 |  1 | * | * | Q2 Q1 | 00 | * | * | 0 | * |
| 01 | 0 | * | * | * | 01 | * |  * | 1 | 0 | ||
| 11 | 0 | * | * | * | 11 | * | * | * | 0 | ||
| 10 | 0 | * | * | * | 10 | * | * | * | 0 | ||
| J2 | Q5 Q3 | K2 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * | Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 0 | * | 0 | 0 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 0 | * | * | 0 | ||
| 10 | 0 | * | * | 0 | 10 | 0 | * | * | 0 | ||
| J3 | Q5 Q3 | K3 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * | Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 0 | * | 0 | 0 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 0 | * | * | 0 | ||
| 10 | 0 | * | * | 0 | 10 | 0 | * | * | 0 | ||
| J4 | Q5 Q3 | K4 | Q5 Q3 | ||||||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||
| Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * | Q2 Q1 | 00 | 0 | 0 | 0 | * |
| 01 | 0 | * | 0 | 0 | 01 | 0 | * | 0 | 0 | ||
| 11 | 0 | * | * | 0 | 11 | 0 | * | * | 0 | ||
| 10 | 0 | * | * | 0 | 10 | 0 | * | * | 0 | ||
1.5 Составление минимизированных логических уравнений
В картах Карно выделены клетки, которые описываются наиболее простыми логическими уравнениями, и охватывающие все единичные состояния триггеров. Исходя из этого, составим минимизированные логические уравнения функций управления:
D1=
D2=
+ 
D3=
+ 
D4=0
J1 =Q3
K1=Q1Q3
V1= V2= V3= V4=1
K2= J2= K3= J3= K4= J4=0
1.6 Разработка принципиальной схемы устройства
Для разработки электрической принципиальной схемы нам понадобятся простые логические микросхемы серии 74HC.
В таблице 6 представлены выбранные микросхемы
Таблица 6:
| Микросхема | Функционально назначение |
| 74HC74 | Содержит 2 DV-триггера |
| 74HC73 | Содержит 2 JK-тригера |
| 74HC11 | Содержит три элемента 3И |
| 74HC08 | Содержит четыре элемента 2И |
| 74HC32 | Содержит четыре элемента 2ИЛИ |
а) б)
а-74HC74A, б-74HC08
Рис.2 Логические микросхемы
а) б) в)
а-74HC73, б-74HC32, в-74HC11.
Рис.3 Логические микросхемы.
Принципиальная схема КП62.294024.201ЭЗ, перечень элементов КП 62.294024.201 ПЭ3, функциональная схема КП62.294024.201Э2 находятся в приложениях.
2. Конструкторско-технологический раздел
2.1 Выбор и обоснование способа изготовления печатных плат
2.1.1 Методы изготовления печатных плат
Субтрактивный метод (от лат. "отнимание") в настоящее время самый распространенный, лучше освоен технологически. В качестве исходного материала используют одно - или двухсторонние фольгированные диэлектрики (в основном фольгированные медью).
Рисунок печатного проводника наносится на фольгированную основу в виде защитной резистивной пленки, а непокрытые резистом места удаляются с помощью травления.
Аддитивный метод (от лат. "прибавлять") - при этом методе исходным является нефольгированный диэлектрик, на поверхность которого наносится желаемый рисунок печатной платы.
Преимущества аддитивного метода по сравнению с субтрактивным:
более высокая надежность, так как проводники и металлизация отверстий получаются в едином гальваническом цикле;
однородность соединений между проводниками и металлизацией отверстий;
отсутствие подтравливания;
отсутствие гальванического защитного покрытия при травлении;
экономия меди и химикатов;
упрощение технологического процесса.
Существуют два основных варианта аддитивного метода получения ПП:
химический;
химико-гальванический.
При химическом методе слои получают на основе восстановительного соединения, при этом слои получаются до 10 мкм при удовлетворительных механических и физических свойствах покрытия. Недостатки - высокая стоимость изделий (в 3-4 раза дороже, чем при гальваническом осаждении) и низкая скорость осаждения.
Чтобы устранить недостатки химического метода часто обращаются к комбинированным методам (химико-гальванический метод). При этом на поверхности нефольгированного диэлектрика сначала химически получают связанный с подложкой слой меди толщиной до 5 мкм, который при последующем селективном гальваническом наращивании служит рисунком печатных проводников, а по окончании наращивания вытравливается, где это необходимо. Недостаток метода - неравномерная толщина покрытия в отверстиях из-за неравномерного распределения плотности тока гальванических ванн и возникновение переходной зоны между химически восстановленной и гальванически осажденной медью.