Анализ и синтез цифровых устройств

СОДЕРЖАНИЕ

Введение        5

1 Двоичная арифметика        6

        1.1 Сложение двоичных чисел с плавающей запятой        6

2 Минимизация логической функции        9

        2.1 Минимизация логической функции методом Блейка-Порецкого        9

3 Синтез комбинационного устройства        11

        3.1 Синтез комбинационной схемы полного сумматора        11

        3.2 3-х разрядный параллельный сумматор прямых кодов с одновременным переносом        12

4 Схема абстрактного цифрового автомата        14

        4.1 Обобщенная структурная схема цифрового автомата Мили        14

        4.2 Векторное представление абстрактного автомата        14

        4.3 Законы функционирования автоматов        15

        4.4 Метод канонического синтеза        16

5 Синтез структуры синхронного цифрового автомата        18

        5.1 Синтез структуры синхронного цифрового автомата Мили        18

6 Синтез последовательного цифрового устройства        23

        6.1 Синтез асинхронного потенциального RS-триггера        23

        6.2 Асинхронный RS-L и синхронный RS-С триггеры        24

Заключение        27

Список использованных источников        28

ВВЕДЕНИЕ

        Анализ и синтез цифровых устройств - это процесс проектирования и создания цифровых систем, таких как микропроцессоры, микроконтроллеры, цифровые схемы и другие устройства, основанные на цифровых сигналах.

        На этапе анализа изучаются требования к устройству, его функциональность, характеристики и ограничения. Осуществляется разработка моделей и спецификаций устройства, а также проводится анализ сигналов, мощности и других параметров.

        На этапе синтеза происходит создание цифровой схемы или устройства на основе полученных спецификаций, выбор компонентов, алгоритмов и структур для реализации заданных функций, а также оптимизация параметров для достижения требуемой производительности, энергопотребления и других критериев.

        Анализ и синтез цифровых устройств остаются актуальными в современном мире, где цифровые технологии играют ключевую роль во многих отраслях, включая информационные технологии, электронику, автомобильную промышленность, медицину, промышленное производство и многое другое.

        Данная курсовая работа способствует приобретению практических навыков и развитию творческих подходов к решению конкретной инженерной задачи, а именно разработке и синтезу цифровых схем арифметических устройств. Курсовая работа содержит задания по следующим темам:

        -двоичная арифметика;

        -минимизация логической функции;

        -синтез комбинационной схемы;

        -синтез абстрактного цифрового автомата;

        -синтез структуры синхронного автомата Мили;

        -синтез последовательного цифрового устройства.

        Понимание анализа и синтеза цифровых устройств оказывает значительное влияние на успешную работу инженера в области электроники и компьютерных наук.

1. ДВОИЧНАЯ АРИФМЕТИКА

1. Сложение двоичных чисел с плавающей запятой

        Исходные данные:

        А10 = - 14,625, В10 = 100.

        1.1.1 Число А10 является неправильной дробью, поэтому для его перевода из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления нужно:                                                                                                                   [1]