Програмне забезпечення автоматизованих систем

     Міністерство  освіти і науки, молоді та спорту України

     Вінницький  національній технічний університет

     Інститут  інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії 

     Факультет КІ

     Кафедра ПЗ 
 
 

СИНТЕЗ  ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ДВІЙКОВО-ДЕСЯТКОВОГО ЛІЧИЛЬНИКА

Пояснювальна  записка до курсової роботи

з дисципліни ”Схемотехніка  ЕОМ”

за  спеціальністю

"Програмне  забезпечення автоматизованих  систем"

08-26.СХ.013.01.000 ПЗ 
 

     Керівник  курсової роботи

     к.т.н., доц.

     ____________ Д. Т. Обідник

     (підпис)

     «__» __________ 2011 р.

     Розробила студентка гр. 1ПІ-09

     ____________І.  В. Кирнична

     (підпис)

     «__» __________ 2011 р. 
 

     Вінниця ВНТУ 2011

     ЗМІСТ 

Вступ

1. Аналіз завдання і вибір методу синтезу
2. Синтез лічильника
1. СИНТЕЗ 1
2. СИНТЕЗ 2
3. СИНТЕЗ 3
3. Машинне моделювання

Висновки

Література 

 

ВСТУП 

     Комп'ютерна схемотехніка – це технічний напрямок, звя'заний із розробкою, відлагоджуванням, обслуговуванням цифрових комп'ютерних, комп'ютеризованих та інтегрованих схем.

     Ці  знання необхідні фахівця, зв’язаним  з інтенсивним використанням  комп’ютерної техніки, автоматизованих  систем обробки даних і керування, спеціалістам з електроніки та радіотехніки, цифрових автоматів і робототехніки.

     Швидше  розширення областей застосування електронних  пристроїв – одна з особливостей сучасного науково-технічного прогресу. Цей процес в певній мірі пов'язаний з впровадженням інтегральних мікросхем  в універсальні обчислювальні комплекси; периферійні пристрої; пристрої реєстрації і передачі інформації; автоматизовані системи управління; пристрої для  наукових дослідів; механізації і  інженерної праці; побутові пристрої. Застосування інтегральних мікросхем  дозволило удосконалити і створити нові методи проектування, конструювання  і виробництва радіоелектронної апаратури різноманітного призначення, підвищити їх технічні і експлуатаційні характеристики, традиційно виконаних  на механічних принципах дії.

     Мета  даної курсової роботи – закріплення  теоретичного матеріалу з дисципліни «Схемотехніка ЕОМ»,а також набуття  практичних навиків для синтезу  та дослідження двійково-десяткового  лічильника.

     Одним із найпотужніших інструментів у  проектуванні схем є система ППП  OrCAD. У можливостях цього пакету є широкий спектр інструментів, що дозволяють проектувати, досліджувати та тестувати електронні схеми. Виграш цифрового проектування полягає в тому, що розробникам не треба фізично збирати схему, щоб побачити як вона працює, а достатньо побудувати її віртуально і дослідити на предмет рентабельності та надійності, що потребує значно менших матеріальних затрат.

     Лічильники  широко використовують у цифрових ЕОМ  для утворення послідовності  адрес команд, для організації  циклів виконання операцій, поділу частоти імпульсів, тощо.

     Лічильник забезпечує зберігання слова інформації й виконання з ним мікрооперації  лічби, яка полягає в збільшенні або зменшенні вмісту лічильника на одиницю.

     Модуль  лічби – це кількість різних стійких  станів лічильника, в які він переходить у процесі одного циклу лічби. Для двійкових лічильників модуль лічби дорівнює 2ⁿ, де n – розрядність лічильника. Лічильники, кількість станів в циклі яких відрізняється від 2ⁿ, називаються недвійковими. Вони можуть бути побудовані на основі двійкових лічильників шляхом введення зворотних зв’язків або бути синтезовані як цифрові автомати. 

 

1 АНАЛІЗ ЗАВДАННЯ  І ВИБІР МЕТОДУ  СИНТЕЗУ 

     Лічильники  широко використовують у цифрових ЕОМ  для утворення послідовності  адрес команд, для організації  циклів виконання операцій, поділу частоти імпульсів, тощо.

     Лічильник забезпечує зберігання слова інформації й виконання з ним мікрооперації  лічби, яка полягає в збільшенні або зменшенні вмісту лічильника на одиницю.

     Завдання  на курсову роботу передбачає синтез двійково-десяткового лічильника на основі трьох тригерів JK- та одного тригера D- типу, які працюють в коді з вагою розрядів 6-2-2-1, і його моделювання на ЕОМ.

     Синтезуємо  і будуємо лічильник, як автомат. Такий метод синтезу включає  в себе:

1. побудова таблиці станів;
2. побудова таблиці переходів;
3. побудова діаграм Вейча;
4. мінімізація діаграм Вейча;
5. реалізація отриманих функцій.

     Критерій  проектування лічильника передбачає максимум швидкодії при відносному мінімумі апаратних витрат. В даному завданні зображення десяткових цифр в коді 6-2-2-1 неоднозначне, при чому можливі  три варіанти. Тому виберемо той  варіант, який нам забезпечить мінімум  апаратних витрат та відносну швидкодію  лічильника.

     Для моделювання використаємо сучасний програмний засіб OrCAD EXPRESS for Windows.

     Тригер  — клас електронних пристроїв, що володіють здатністю тривало  знаходитися в одному з двох стійких  станів і чергувати їх під впливом  зовнішніх сигналів. Кожен стан тригера легко розпізнається за значенням вихідної напруги. По характеру дії тригери відносяться до імпульсних пристроїв — їх активні елементи (транзистори, лампи) працюють в ключовому режимі, а зміна станів триває дуже короткий час.

     Відмітною особливістю тригера як функціонального  пристрою є властивість запам'ятовування двійкової інформації. Під пам'яттю тригера мають на увазі здатність  залишатися в одному з двох станів і після припинення дії перемикального сигналу. Прийнявши один із станів за «1», а інше за «0», можна вважати, що тригер зберігає (пам'ятає) один розряд числа, записаного в двійковому коді.

     Класифікація  тригерів:

• за способом організації логічних зв’язків розрізняють тригери з запуском RS-тригери; з лічильним входом Т-тригери; тригери затримки D-тригери; універсальні JK-тригери; комбіновані (наприклад, RST-, JKRS-, DRS-тригери).
• за способом запису інформації тригери поділяють на несинхронізовані (асинхронні, нетактові) і синхронізовані (тактові).
• за кількістю інформаційних входів тригери можуть бути з одним, двома та багатьма входами.
• за видом вихідних сигналів тригери поділяються на статичні і динамічні. Статичні тригери – тригери, в яких вихідні сигнали в стійких станах залишаються незмінними в часі. Динамічні тригери – тригери, в яких вихідні сигнали в стійких станах змінюються в часі.
• за способом запам’ятовування інформації тригери можуть бути з логічною і фізичною організацією пам’яті. Перші виконують на логічних елементах І, АБО, НІ, І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ і т.д., а другі є елементами запам’ятовувальних пристроїв, у яких використовують нелінійні властивості матеріалів або нелінійні вольт-амперні характеристики компоненті.