Цифровой автомат (стр. 2 из 3)
4.5. Функции возбуждения триггеров и формирование выходных сигналов.
Запишем логические выражения для сигналов Y: Y1=a1, Y2=a2,Y3=a3,Y4=a4.
Сигналы управления триггеров запишем как простую дизъюнкцию конъюнкцией текущего состояния и условия перехода при которых эти сигналы получаются.
S2=a2Úa3; R2=a4
S1=a1хÚa1x=а1;R1=a2Úa3
S0=a0;
R0=a1xÚa3
4.6. Структурная схема управляющего устройства.
Структурная схема УУ состоит из трех RS-триггеров, дешифратора, комбинационного узла.
Триггеры служат для кодирования состояний автомата. Дешифратор преобразует двоичные коды в активный логический уровень на одном из своих выходов, номер которого соответствует состоянию автомата.
Комбинационный узел служит для формирования выходных сигналов и сигналов управления триггерами.
Структурная схема представлена на рис.6
Указать режим работы дешифратора и используемые входы и выходы. Логические элементы и микросхемы пронумеровать и указать их количество и тип. Выводы всех микросхем и элементов должны быть пронумерованы
Проверка переходов цифрового автомата.
4.7. Проверка переходов ЦА
Возможные переходы цифрового автомата представлены в табл.3.
Таблица 3
| Состояние автомата | Т2 | Т1 | Т0 | |||||||||
| S2 | R2 | S1 | S1 | S0 | R0 | |||||||
| a0 | ||||||||||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |||||||
| a1 | T2 | T1 | T0 | |||||||||
| A3 | x=1 | S2 | R2 | S1 | S1 | S0 | R0 | |||||
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | Х=0 | ||||||
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | |||||||
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | A2 | ||||||
| a4 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||||||
| А0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | a4 | |||||
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.
4.7. 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 | 0011-0101 = 0010 | y3:R3-A Sm1:x – A X=1 | ||||
| 0011+ 0011 = 0010 | Y5 режим Sm2:x+B | |||||
| 0110 | Y6:R4-Sm2 | |||||
| R1 | R | R3 | R4 | Sm1 | Sm2 | Выполняемая операция |
| 1000 | y1:R1-x | |||||
| 0011 | y2:R2-B | |||||
| 0101 | 1000 – 0101 = 0011 | y3:R3-A Sm1:x – A X=0 | ||||
| 1000 – 0011 = 0101 | Y4:pem”-“ Sm2:x-B | |||||
| 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 Ā0… Ā3 (активные уровни низкие) и выдает напрвление низкого уровня по одному из 10 выходов Y0…Y9, на вход Ā0… Ā3 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.
36
7
4
5-питание; 12-общий
Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИД1
Состояние дешифратора ИД1
| Входы | Входы с низким уровнем «0» | |||
| Ā3 | Ā2 | Ā1 | Ā0 | |
| 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 Č0 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-общийМинэнерго РФ
Белгородский индустриальный колледж
(БИК)
Группа 31ÀÝÑ11
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
2004.004807.012.ÏÇÊÏ
по дисциплине «Âû÷èñëèòåëüíàÿ òåõíèêà»
на тему:Öèôðîâîé àâòîìàò.