Разработка устройства «Кодер букв фамилии студента»

Содержание

Введение

1. Обоснование структурной схемы разрабатываемого устройства.

2. Выбор и расчет элементов принципиальной схемы.

2.1. Составление таблицы истинности для входных элементов

2.2. Минимизация Булева выражения

2.3. Выбор схемы генератора.

2.4. Выбор и подключение счетчика

2.5. Выбор и подключение мс для схем совпадения кодов

2.6. Выбор и подключение мс регистров памяти.

3. Расчет потребляемой мощности.

Заключение

Литература

Введение

В настоящее время подавляющее большинство электронных схем представлено в виде интегральных микросхем, которые подразделяются на два основных вида – аналоговые и цифровые.

Цифровые электронные устройства работают в соответствии с логическими правилами, теоретической основой которых является алгебра логики, или булева алгебра. В булевой алгебре все переменные и результаты операций над ними принимают только два значения «1» или «0». Для конечного числа логических переменных число логических функций конечно. От N независимых переменных можно составить [pic 1]различных функций. Наиболее важные логические функции – И, ИЛИ, НЕ. Система простых логических функций, на основе которой, используя лишь операцию суперпозиции, можно получить любую логическую функцию, называется функционально полной. Функционально полными являются, например, системы (И-НЕ), (ИЛИ-НЕ).

Если в цифровом устройстве состояние выходов является определенной функцией текущих входных переменных, то такое устройство может быть реализовано на одних только вентилях (комбинационная логика). Существует другой класс задач (последовательная логика), которые могут быть решены с помощью комбинационных схем. Например, для подсчета числа импульсов, преобразования двоичного кода в последовательный требуется специальный элемент, обладающий “памятью”. Такими элементами являются различные виды триггеров.

Промышленностью выпускается множество семейств (серий и типов) цифровых интегральных схем. Однако наибольше применение находят серии ТТЛШ – транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки и КМОП – на комплементарных МОП-транзисторах.

1. Обоснование структурной схемы разрабатываемого устройства.

Структурная схема устройства представлена на рис. 1.1

[pic 2]

Рис. 1.1 Структурная схема устройства

Устройство состоит из следующих основных блоков:

Генератор – предназначен для генерирования импульсов с частотой 100 кГц.

Счетчик – ведет подсчет количества импульсов поступивших на его вход с выхода генератора, на выходе у счетчика – двоичный код количества поступивших импульсов. Таким образом достигается перебор всех возможных вариантов состояний для пяти входных переменных и количества букв в фамилии студента. Счетчик должен имеет восемь выходных разрядов: пять для перебора номеров букв по алфавиту и три для перебора номера буквы по счету в фамилии.

В блоке схем совпадения кодов количество схем совпадений должно быть равно количеству букв в фамилии студента. Каждый отдельный блок должен генерировать импульс в момент совпадения кода буквы и ее порядкового номера в фамилии. Данный импульс должен поступать на вход разрешения записи соответствующего регистра в  блоке регистров памяти.

В блоке регистров памяти происходит запись кода буквы фамилии студента в соответствующий регистр памяти по приходу импульса от соответствующего блока в схеме совпадения кодов. Код буквы фамилии передается от счетчика.

Используя данную структурную схему разработаем необходимое устройство.

2. Выбор и расчет элементов принципиальной схемы.

2.1. Составление таблицы истинности для входных элементов

Составим таблицу истинности для 5-ти входных переменных: ABCDE.

Фамилия:.

Номер по журналу – четный, разрабатываю схему на КМОП-микросхемах.