Описание работы устройства управления, вырабатывающего последовательность выходных сигналов - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Описание работы устройства управления, вырабатывающего последовательность выходных сигналов

Проектирование схемы устройства управления, выбор и описание элементов схем (ввода-вывода, логические, счетчик и другие элементы), принципы и подходы к реализации различных функций. Моделирование работы схемы в Electronics Workbench, анализ результатов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


управление логический моделирование счетчик
Целью данной работы является разработка и описание работы устройства управления, вырабатывающего заданную по варианту последовательность выходных сигналов.
Необходимо провести анализ заданных последовательностей сигналов, составить функции, описывающие работу устройства, выполнить минимизацию полученных функций, разработать электрическую функциональную схему устройства, и моделировать ее работу в Electronics Workbench.
Пакет Electronics Workbench предназначен для моделирования и анализа электротехнических и схемотехнических схем. Данный пакет позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов. Есть возможность подключения и создания новых библиотек компонентов. Параметры компонентов можно изменять в широком диапазоне значений. Широкий набор приборов позволяет производить измерения различных величин, задавать входные воздействия, строить графики. Все приборы изображаются в виде, максимально приближенном к реальному, поэтому работать с ними просто и удобно. Результаты моделирования можно вывести на принтер или импортировать в текстовый или графический редактор для их дальнейшей обработки.
Пакет Electronics Workbench создан компанией National Instruments Electronics Workbench Group, и практически вытеснен программой Multisim той же компании.
При разработке данного курсового проекта необходимо применять знания, полученные при изучении следующих предметов: дискретная математика, математическая логика, теория автоматов.
Разработать устройство управления, вырабатывающее заданную последовательность выходных сигналов a, b, c, показанных на рисунке.
Последовательность выходных сигналов
Имеется входной сигнал CLK, который представляет собой чередование прямоугольных симметричных импульсов одинакового периода. Этот сигнал используется для тактирования работы всех устройств данной схемы.
Для решения поставленной задачи необходимо для каждого выходного сигнала a , b , c по фронту и по спаду подсчитывать количество тактовых импульсов входного сигнала CLK.
Разберем каждый из сигналов отдельно:
Временная диаграмма сигнала « a » представлена Рисунке.
В течении 3.5 такта сигнал а равен «1», затем 0,5 такта - «0» получается последовательность 3.5-0.5.
Далее по циклу идет повторение. Период сигнала a равен 4 такта.
Временная диаграмма сигнала « b » представлена Рисунке.
В течении 10.5 тактов сигнал b равен «1», затем 0,5 такта - «0», то есть получается последовательность 10.5-0.5. Далее по циклу идет повторение. Период сигнала b равен 11 тактам.
Временная диаграмма сигнала « с» представлена на Рисунке.
Сигнал с является конъюнкцией сигнала а и b .
3. Проектирование схемы устройства управления
Проектирование автомата для получения сигнала a
Как показал анализ временной диаграммы сигнала а :
Значение сигнала а в течение 3-х тактов = 0, 0.5 такта - 0. Далее идет повторение. Период сигнала составляет 7 тактов.
Состояние проектируемой системы зависит от количества импульсов сигнала (CLK). Для контроля состояния автомата используем счетчик на 2 разряда.
Составим таблицу истинности для проектируемого автомата.
Таблица истинности проектируемого автомата для сигнала а
где NQ3*NQ2*NQ1 - инвертированные значения разрядов счетчика.
Запишем СКНФ (Совершенная Конъюнктивная Нормальная Форма) функции а :
Для функции «Сброс» требуется получить значение «1» на последнем наборе переменных в таблице.
Запишем полученное выражение: .Сброс происходит автоматически по заполнению двух разрядного счётчика.
Проектирование автомата для получения сигнала b
Как показал анализ временной диаграммы сигнала b :
Значение сигнала b в течение 10.5 тактов = 1, 0.5 такт - 0. Далее идет повторение. Период сигнала составляет 11 тактов. Для контроля состояния автомата используем счетчик на 4 разряда.
Составим таблицу истинности для проектируемого автомата.
Таблица истинности проектируемого автомата для сигнала b
Функция b принимает значение «1» на 20-ти наборах значений (Q4, Q3, Q2, Q1, Clk), на 1-ом наборе функция b принимает значение «0». На последнем наборе осуществляется сброс.
Для записи функции, описывающей работу автомата формирующего сигнал b , было решено использовать наборы, на которых функция b равна «0», т.е. запись в виде СКНФ.
где NQ3*NQ2*NQ1 - инвертированные значения разрядов счетчика.
Запишем СКНФ (Совершенная Конъюнктивная Нормальная Форма) функции b :
Проектирование автомата для получения сигнала c
Как показал анализ временной диаграммы сигнала c :
Значение сигнала с получается в результате конъюнкции сигналов а и b
4 . Выбор и описание элементов схем
Для реализации устройства управления потребуются:
- логические элементы (И, ИЛИ, НЕ);
Для генерации последовательности тактовых сигналов используем генератор слов (рисунок).
Генератор слов также позволяет запрограммировать свою собственную последовательность тактовых сигналов. Для проектирования схем будет использоваться только тактовый выход, который показан на изображении.
Логический анализатор предназначен для отображения на экране последовательностей сигналов работы схемы (рисунок).
Если на входе все «1», то на выходе «1», иначе на выходе «0».
Если на входе все «0», то на выходе «0», иначе на выходе «1».
Если на входе «0», то на выходе «1».
Если на входе «1», то на выходе «0».
Коннектор (узел) - применяется для соединения проводников и создания контрольных точек. К каждому узлу может подсоединяться не более четырех проводников. После того, как схема собрана, можно вставить дополнительные узлы для подключения приборов (рисунок).
Компонент «заземление» имеет нулевое напряжение и таким образом обеспечивает исходную точку для отсчета потенциалов.
Аппаратно данная функция реализуется следующим образом:
Сброс осуществляется автоматически.
Для реализации функции сигнала а нам потребуется:
- счетчик (будут использованы 2 разряда);
Аппаратно данная функция реализуется следующим образом:
Для реализации функции сигнала b нам потребуется:
- счетчик (будут использованы 4 разряда);
Для реализации функции сигнала c нам потребуется:
6. Моделирование работы схемы в Electronics Workbench
В результате проектирования и выбора элементов была получена схема, разработанная в системе Electronics Workbench (рисунок).
Результат моделирования работы схемы
Результат моделирования работы схемы
Первая временная диаграмма представляет тактовый сигнал Clk .
Вторая временная диаграмма представляет результат работы функции а .
Третья временная диаграмма представляет результат работы функции b .
Четвёртая временная диаграмма представляет результат работы функции c .
Ниже приведены временные диаграммы с уменьшенным масштабом для сравнения с полученным заданием.
В процессе выполнения данного курсового проекта были получены уравнения заданных последовательностей сигналов, проведена минимизация полученных в результате анализа временных диаграмм функций заданных сигналов, рассмотрены элементы для разработки схем и разработано устройство управления.
Для разработки был использован программный продукт Multisim, позволяющий разрабатывать цифровые схемы и моделировать их работу.
Результат моделирования показывает, что разработанное устройство управления выдаёт правильную последовательность сигналов.
1. Кирий В.Г. Теория автоматов. Конспект лекций. Изд. ИрГТУ 2002. -97 с.
2. Методические указания по работе с системой моделирования ElectronicsWorkBench
3. Справочник по интегральным микросхемам / Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Баранов и др. Под ред. Б.В. ТараОрина. - М.: Энергия, 1981. - 816 с.
4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металлургия, 1989. - 325 с. (Массовая библиотека. ВыпЛШ).
5. Шило В.Л. Популярные микросхемы КМОП. Справочник. - И.: Издательство «Ягуар». 1993, - 64 с.
6. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского. - М.: Радио и связь, 1990. - 496 с.
7. Пухальский Г.И., Новосельцева Г.Я Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. - м.: Радио и связь, 1990. - 304 с.
8. Бедрековский М.А., Косырбасов А.А., Мальцев П.П. Интегральные микросхемы. - М.: Энергодтомиэдат, 1991. - 272 с.
9. Усатенко СТ., Качения Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрически: схем по ЕСКД: Справочник. - 2-е изд., перэраб. и доп. - М.: Издательставо стандартов, 1992. - 316 с.
Знакомство с основными этапами разработки устройства управления, вырабатывающего заданную последовательность выходных сигналов. Общая характеристика особенностей проектирования устройства управления и моделирование его работы средствами MultiSim. контрольная работа [1,7 M], добавлен 13.07.2013
Реализация устройства, выполняющего счет до 30, с помощью среды разработки Electronics Workbench. Принцип работы счетчика - подсчёт числа импульсов, поданных на вход. Составные элементы устройства: генератор, пробник, логические элементы, триггер. курсовая работа [121,3 K], добавлен 22.12.2010
Согласование уровней сигналов функциональных схем. Электрический расчёт узлов устройства. Схема преобразователя тока в напряжение. Проверка узлов схемы на Electronics Workbench. Разработка печатной платы одного из фрагментов электронного устройства. курсовая работа [301,2 K], добавлен 15.08.2012
Описание узлов 16 разрядного счетчика и изучение принципов работы его элементов. Обзор общих сведений о триггерах. Разработка принципиальной схемы проектируемого устройства с использованием моделей компьютерной программы Electron ics Workbench 5.12. контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.05.2014
Проектирование модуля вывода дискретных и ввода аналоговых сигналов для систем управления различным технологическим оборудованием. Моделирование схемы модуля в ССМ Multisim. Разработка печатной платы модуля. Разработка принципиальной и структурной схем. курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2014
Описание функциональной схемы цифрового устройства для реализации микроопераций. Выбор элементной базы для построения принципиальной электрической схемы цифрового устройства. Разработка и описание алгоритма умножения, сложения, логической операции. курсовая работа [684,0 K], добавлен 28.05.2013
Разработка структурной схемы проектируемого модуля. Описание генератора опорной частоты, подбор делителя частоты, мультиплексора. Общая погрешность коммутации сигналов. Моделирование работы счетчиков–делителей в среде Electronics Workbench 5.12. курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.06.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Описание работы устройства управления, вырабатывающего последовательность выходных сигналов контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
База Контрольных Работ Для Студентов
Контрольная Работа На Тему Особенности Строения Земноводных, Пресмыкающихся, Моллюсков
Развитие Человечества Реферат
Контрольная Работа Найди Значение
Доклад: Креницын, Пётр Кузьмич
Лабораторная Работа На Тему Электронные Измерительные Приборы И Сигналы
Виды Коррупционных Правонарушений Реферат
Контрольно Ревизионная Деятельность Реферат
Реферат: Основные функции проблемного обучения
Катерина И Лариса Сравнение Сочинение
Написать Небольшое Сочинение Об Осени
Курсовая Работа На Тему Управление Персоналом Как Система Принятия Решений
План Как Написать Сочинение Рассуждение 9.3
Обломов Среди Нас Сочинение
Конкурентный Анализ Реферат
Реферат по теме Economy of Kazakhstan
Реферат: William ShakespeareS Othello Essay Research Paper The
Защита Персональных Данных В Социальных Сетях Эссе
Курсовая Работа На Тему Дежурная Часть
Эпоха Просвещения Реферат Философия
Полномочия органов местного самоуправления в социально-культурной области - Государство и право курсовая работа
Порядок учреждения и регистрации СМИ. Устав редакции и его специфика - Журналистика, издательское дело и СМИ презентация
Юридические свойства и функции Конституции РФ - Государство и право курсовая работа