Синтез схемы счётчика-дешифратора
Условное графическое обозначение D-триггера, его устройство и применение. Основные параметры D-триггеров с динамическим управлением. Временная диаграмма работы устройства. Различие типа динамического входа триггеров двоичного суммирующего счётчика.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.09.2017 |
| Размер файла | 685,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»
Контрольная работа по дисциплине
«Автоматизация систем электроснабжения»
Синтез схемы счётчика-дешифратора
Исходные данные для выполнения контрольной работы:
Вид устройства - Счётчик - дешифратор;
Тип микросхем: К555 ТМ2
Модуль счета: 8
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Счётчиком называется последовательностное логическое устройство, предназначенное для счёта входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде. Для реализации схем счётчиков применяют триггеры. Поскольку счётный триггер реализуется либо на двухступенчатом JK-триггере, либо на D-триггере с динамическим управлением, то схемы счётчиков выполняют на этих триггерах.
Триггером называется устройство, способное формировать два устойчивых значения выходного сигнала (логический ноль или логическая единица), которые могут поддерживаться без изменения сколь угодно долго и мгновенно изменяться под воздействием управляющих сигналов.
Дешифратором или декодером называется логическое устройство для преобразования двоичного или двоично-десятичного кода в десятичный код или в код для отображения информации на семисегментном индикаторе. У дешифратора бывает 2, 3 4, 5 и т.д. входов (n); соответственно 4, 8, 16, 32 и т.д. выходов (2n). Если выходов 2n - дешифратор называется полным. Если выходов меньше, чем 2n - неполным.
В составе микросхем ТТЛ и КМОП имеется большое число различных типов D-триггеров, которые отличаются наличием или отсутствием дополнительных асинхронных входов R и S. Например, микросхемы К155ТМ5 и К155ТМ7 не содержат асинхронных входов; микросхемы К155ТМ2 и К561ТМ2 содержат два асинхронных входа R и S, а микросхема К561ТМ1 - только один асинхронный вход R. Асинхронные входы имеют приоритет над сигналом информационного входа D и сигналом синхронизации входа С. Условное графическое обозначение различных типов D-триггеров представлено на рис. 1.
|
а) |
б) |
Рис. 1. Условное графическое обозначение D-триггера:
а - без асинхронных входов; б - с асинхронными входами R и S
Следует отметить, что некоторые из вышеперечисленных микросхем D-триггеров реагируют на перепад логических уровней входа синхронизации, то есть являются триггерами с динамическим входом.
Рассмотренные выше схемы триггеров являются триггерами со статическим управлением. Это накладывает определённые требования на построение схем, так как во время активного состояния сигнала синхронизации сигналы на информационных входах не должны изменяться, что бывает трудно обеспечить, особенно при большой частоте работы схемы. От такого недостатка свободны триггеры с динамическим управлением. Суть динамического управления заключается в том, что в качестве активного сигнала синхронизации выступает не уровень, а его изменение. Переключение триггера происходит в момент смены уровней на входе синхронизации.
Если триггер переключается по фронту импульса синхронизации (переключение от логического 0 к логической 1), то это прямой динамический вход, а если по срезу импульса синхронизации (переключение от логической 1 к логическому 0) - инверсный динамический вход. На рис. 3 показаны условные графические обозначения триггеров с прямым и инверсным динамическим входом.
|
а) |
б) |
Рис. 2. Условные графические обозначения триггеров:
а - с прямым; б - с инверсным динамическим входом
Различие типа динамического входа иллюстрируют временные диаграммы работы триггеров, представленные на рис 3.
Все D-триггеры на микросхемах серий ТТЛ и КМОП имеют вход Сс динамическим управлением. На рис. 4 представлены условные графические обозначения такихD-триггеров.
Кроме динамического входа С триггеры имеют статические входы данных D и асинхронные входы установки S и R. У микросхемы ТТЛ К155ТМ2 асинхронные входы установки инверсные, а у микросхемы КМОП К561ТМ2 - прямые. На основе D-триггеров строятся схемы счётчиков и регистров.
|
а) |
б) |
Рис. 3. Временные диаграммы работы триггеров:
а - с прямым; б - с инверсным динамическим входом
|
К155ТМ2 |
К561ТМ2 |
Рис. 4. Условные графические обозначения D-триггеров с динамическим управлением
Основным параметром счётчика является модуль счёта М. Модуль счёта характеризует максимальное число импульсов, после подсчёта которого счётчик устанавливается в исходное состояние. По значению модуля счёта счётчики делятся на:
- двоичные, у которых модуль счёта равен целой степени числа 2 (М = 2n);
- двоично-кодированные, у которых модуль счёта может принимать любое значение, не равное целой степени числа 2.
Рассмотрим двоичный суммирующий счётчик до восьми (М = 8). Для схемы такого счётчика потребуется три триггера (8 = 23, то есть n = 3). Составим таблицу состояний триггеров счётчика (таблица 1).
счётчик дешифратор триггер
Таблица 1
Таблица состояний триггеров двоичного суммирующего счётчика М = 8
|
№ импульса на входе счётчика |
С |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
4 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Схема содержит счётчик (М = 8) на 3 триггерах DD1, DD2, DD3 с прямым динамическим входом (К555ТМ2). Дешифратор на 8 выходов выполнен на элементах DD4 - DD11 (К555ЛИ4), поэтому активными выходными сигналами схемы являются уровни логической единицы. Временная диаграмма работы устройства представлена на рис. 5.
Рис. 5. Временная диаграмма работы устройства
Рис. 6. Принципиальная схема счётчика - дешифратора на микросхемах К531
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Букреев И.Н., Горячев В.И, Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. - 4-е изд., перераб. и доп. Москва: Техносфера, 2009. - 712 с.
2. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учеб.для вузов ж.-д. трансп./ Под ред.В.В. Сапожникова, 2-е изд., перераб. И доп. - М.: УМК МПС России, 2001. - 312 с.
3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1989. - 352с.
4. Бирюков С.А. Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1990. - 128 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация счётчиков электронных импульсов. Составление таблицы функционирования счетчика, карт Карно, функций управления входов для триггеров. Выбор типа логики, разработка принципиальной схемы и блока индикации, временная диаграмма работы счётчика.
контрольная работа [130,9 K], добавлен 10.01.2015Анализ и синтез асинхронного счетчика с КСЧ=11 в коде 6-3-2-1 и с типом триггеров JJJJ, его назначение, разновидности и технические характеристики. Пример работы суммирующего счетчика. Синтез JK–триггера (устройства для записи и хранения информации).
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.07.2010Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего устройства в виде цифрового автомата. Синтез синхронного счётчика. Минимизация функций входов для триггеров с помощью карт Карно. Синтез дешифратора и тактового генератора, функции выхода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2011Сборка простейших электрических цепей. Навыки использования электроизмерительных приборов. Назначение, характеристики и принцип действия триггеров. Универсальный способ построения D-триггера из синхронного RS-триггера. Вариант схемы "прозрачной защелки".
лабораторная работа [749,3 K], добавлен 21.11.2014Общее понятие о триггерах и их разновидность. Основные параметры триггеров и логические элементы. Исследование логических элементов НЕ, Ключ, 2ИЛИ-НЕ. Анализ работы схемы D-триггера. Разработка конструкции стенда, изготовление печатной платы и макета.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 29.12.2014Cущность методики схемотехнического проектирования триггеров, этапы абстрактного и структурного синтеза. Характеристическая таблица функций возбуждения RS-триггера, проектирование печатной платы. Система P-CAD и условно-графическое обозначение элементов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2009Классификация наиболее распространенных триггеров. Типы схемных решений, использующиеся для построения динамических триггеров любых типов. Основные характеристики систем автоматизированного проектирования ORCAD и PROTEL. Исследование работы инвертора.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 20.05.2013Логическая схема с положительной обратной связью, имеющая два устойчивых состояния. Классификация триггеров по функциональному признаку и по способу записи информации. Асинхронные и синхронные триггеры. Разновидности входов триггера и их обозначение.
презентация [277,9 K], добавлен 28.12.2011Практическое изучение логических элементов, реализующих элементарные функции алгебры логики. Классификация и параметры триггеров, принципы построения асинхронных и синхронных RS-триггеров. Изучение работы синхронного двоичного счетчика на j-k триггерах.
лабораторная работа [1,4 M], добавлен 28.06.2013Назначение устройства, его cтруктурная схема, элементная база. Функциональная схема сложения в двоично-десятичном коде. Время выполнения операции. Принцип работы суммирующего счетчика в коде Грея. Синтез функций возбуждения триггеров. Временные диаграммы.
курсовая работа [853,7 K], добавлен 14.01.2014Разработка преобразователя двоичного кода на базе элементов 2И и его расчет с простым инвертором по максимальным значениям входного и выходного тока для уровня логического нуля. Построение двоичного счётчика со схемой гашения на базе синхронного триггера.
курсовая работа [753,2 K], добавлен 26.02.2013Эквивалентное преобразование электрических схем. Расчёт транзисторных схем. Факторы схемотехнической реализации счетчика. Проектирование JK-, T-триггеров и четырехразрядного счётчика. Исследование схемы счетчика на сложение с последовательным переносом.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Выбор типа триггера, характеристика принципа его действия. Четырёхразрядный счетчик со сквозным переносом, разработка и выбор его схемы. Выбор ИМС, с помощью которых реализуется счётчик. Принципиальная схема ИМС, её описание и основные параметры.
курсовая работа [318,7 K], добавлен 14.11.2011Развитие микроэлектронной элементной базы. Характеристика цифровых устройств последовательного типа. Функции триггера, импульсного логического устройства с памятью. Регистр как устройство выполнения функции приема, хранения и передачи информации.
курсовая работа [749,4 K], добавлен 12.05.2015Разработка автомата турникета в метро, его условно-графическое изображение. Список входных и выходных сигналов устройства, построение графа состояний. Расчёт количества триггеров, комбинационные схемы входа и выхода. Уравнения и описание на языке AHDL.
курсовая работа [244,2 K], добавлен 07.09.2012Основные сведения о декодере. Принцип работы дешифратора. Двоичные логические операции с цифровыми сигналами. Способ увеличения количества выходов дешифратора. Проектирование электрической схемы для реализации дешифратора. Изготовление печатной платы.
дипломная работа [1015,7 K], добавлен 29.12.2014Отличительные особенности триггера как функционального устройства. Осуществление логической операции ИЛИ-НЕ при наличии микросхем И-НЕ. Изменение состояния триггера микросхемы К561ТВ1 при подаче на тактирующий вход С серии прямоугольных импульсов.
лабораторная работа [116,2 K], добавлен 18.06.2015Логическое моделирование TV-триггера с динамическим управлением и суммирующего счетчика в Orcad. Схемотехническое и топологическое проектирование базисных вентилей в Microwind. Определение межсоединений и паразитных емкостей, потребляемой мощности.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 04.02.2011Признаки импульсно-статических триггеров. Динамические триггеры, выполненные на основе МДП-транзисторов. Процесс записи информации в триггер. Схема квазистатических триггеров. Применение триггеров в схемотехнике для построения сдвигающих регистров.
реферат [291,9 K], добавлен 12.06.2009Принцип работы структурной электрической схемы устройства сдвига двоичных чисел. Назначение и принцип построения комбинационных программируемых сдвигателей. Комбинационный программируемый сдвигатель и условное графическое обозначение сдвигателя.
реферат [81,0 K], добавлен 07.02.2012
