Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Схемотехника /

Исследование синхронного сдвигающего регистра на JK-триггере

←предыдущая  следующая→
1 2 



Скачать реферат


Внимание, Студент!!! При синтезе ТУ в таблицах внутренних состояний позднее была обнаружена ошибка - два поля были заполнены неверно! Советую вникнуть во всё самому и исправить со всеми вытекающими последствиями(в результате могут измениться уравнения и схема регистра). Мне уже просто лень исправлять т.к. всё равно работу сдал 

Содержание:

Задание на курсовое проектирование………………………………………………стр.2

Проектирование синхронного сдвигающего регистра на JK-триггере…………..стр.3

Синтез триггерного устройства…………………………………………………….стр.8

ЗАДАНИЕ

На курсовое проектирование по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»

Спроектировать схему заказной ИС, выполняющую функцию восьмиразрядного синхронного сдвигающего регистра на JK-триггере.

Синтезировать триггерное устройство в соответствии с выбранным типом триггера.

1.Проектирование синхронного сдвигающего регистра на JK-триггере

Выбор типа выполняемой регистром операции осуществляется с помощью сигналов управления, количество которых определяется по формуле y = ]logK[ , где К – количество выполняемых операций.

В данном случае необходимо обеспечить выполнение двух операций:

- сдвиг влево на 3 разряда

- сдвиг вправо на 3 разряда

Следовательно, требуется один управляющий сигнал у.

На каждый из 8 разрядов проектируемого регистра необходимо по одному триггеру.

Описание всего регистра можно свести к описанию поведения одного i-го разряда этого регистра в следствии регулярности его структуры. Состояние этого разряда в последующий момент времени полностью определяется состоянием разрядов i-3 и i+3, а также значением управляющего сигнала у.

При у = 1 выполняется сдвиг влево i-3, а при у = 0 сдвиг вправо i+3.

Описание поведения i-го разряда регистра обычно представляется в виде таблицы, в левой части которой расположены все возможные состояния сигналов, влияющие на поведение i-го разряда, а в правой части – состояние i-го разряда после выполнения операции сдвига и тип перехода, который при этом должен осуществить выходной сигнал i-го разряда.

Условные обозначения возможных типов переходов переменной Qi представлены в таблице 1:

Значение в момент времени t

Значение в момент времени t+1

Тип перехода Условное обозначение перехода Qi

0 0 0 -> 0 0

0 1 0 -> 1 

1 0 1 -> 0 

1 1 1 -> 1 1

Описание поведения i-го разряда представим в виде таблицы 2:

Номер состояния Моменты времени Тип перехода

Qi

t t+1

y Qi-3 Qi Qi+3 Qi

1 2 3 4 5 6 7

1 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 1 1 

3 0 0 1 0 0 

4 0 0 1 1 1 1

5 0 1 0 0 0 

6 0 1 0 1 1 

7 0 1 1 0 0 

8 0 1 1 1 1 1

9 1 0 0 0 0 0

10 1 0 0 1 0 0

11 1 0 1 0 0 

12 1 0 1 1 0 

13 1 1 0 0 1 

14 1 1 0 1 1 

15 1 1 1 0 1 1

16 1 1 1 1 1 1

В данной таблице тип перехода Qi определячется значениями Qi в моменты времени t и t+1. Данные таблицы №2 позволяют представить описание работы регистра в виде карты Карно для четырёх переменных:

Qi

у•Qi-3

Qi• Qi+3 00 01 11 10

00 0 0  0

01    0

11 1 1 1 

10   1 

Поскольку типы переходов выходного сигнала триггера полностью определяются значениями выходных сигналов, то, подставив вместо типов переходов от Qi значения входных сигналов можно построить карту Карно, описывающую логику формирования входных сигналов триггера, который выполняет функции i-го разряда проектируемого регистра согласно таблице 3:

Qi JKTУ

J K

0 0 X

1 X 0

 1 X

 X 1

Использование различных типов триггеров приводит к формированию отличающихся друг от друга карт Карно, описывающих входные сигналы этих триггеров. В нашем случае рассмотрим схемную реализацию на базе JK-триггерного устройства. В результате замены типов переходов Qi на соответствующие значения входных сигналов получаем карты Карно, описывающие поведение входных сигналов JK-триггера.

Ji

у•Qi-3

Qi• Qi+3 00 01 11 10

00 0 0 1 0

01 1 1 1 0

11 X X X X

10 X X X X

Ki

у•Qi-3

Qi• Qi+3 00 01 11 10

00 X X X X

01 X X X X

11 0 0 0 1

10 1 1 0 1

_

Ji = y • Qi+3 + y • Qi-3

__ _ __

Ki = y • Qi-3 + y • Qi+3

_ ___ _ ___

Ji+Ki = y • Qi+3 + y • Qi-3 + y • Qi-3 + y • Qi+3 = 1

Переводим Ji = y • Qi+3 • y • Qi-3

__ _ ___

Ki = y • Qi-3 • y • Qi+3

_

Ki = Ji

Схема имеет вид:

Чтобы получить выражение, описывающее логику формирования сигналов на входе триггера, используем уравнение: Ji = y • Qi+3 + y • Qi-3 , где i = 1..8, причем если результат подстановки i окажется меньше или равным нулю, то к результату следует прибавить максимальное (в данном случае 8) количество разрядов в проектируемом регистре, если же результат окажется больше максимального количества разрядов (т.е. 8), то из него следует вычесть это максимальное число.

_

J1 = y•Q4 + y•Q6

J2 = y•Q5 + y•Q7

J3 = y•Q6 + y•Q8

J4 = y•Q7 + y•Q1

J5 = y•Q8 + y•Q2

J6 = y•Q1 + y•Q3

J7 = y•Q2 + y•Q4

J8 = y•Q3 + y•Q5

Схема сдвигающего регистра, построенного по полученным выражениям выглядит следующим образом:

2.Синтез триггерного устройства.

Исходными данными для проектирования являются функция внешних переходов триггера и условия переключения выходного сигнала триггера по отношению к синхросигналу С.

Таблица внешних переходов JK-триггера:

K J Q Qn+1 Qi

0 0 0 0 0

0 0 1 1 1

0 1 0 1 

0 1 1 1 1

1 0 0 0 0

1 0 1 0 

1 1 0 X X

1 1 1 X X

Определим ограничения на изменения входных сигналов С, J, K.

- при изменении С, сигналы J и K не должны меняться

- при С=1, сигналы J и K не могут изменяться одновременно

- при С=0, никакие ограничения на изменение J и K не накладываются

- одновременное изменение С, J и K не допустимо.

Описание работы триггера представим в виде таблицы внутренних состояний JK-триггера:

№ состояния Состояния входных сигналов C, J, K Q

000 001 011 010 110 111 101 100 0

1 (1) 2 3 4 - - - 8 0

2 1 (2) 3 4 - - 7 - 0

3 1 2 (3) 4 - 6 - - 0

4 1 2 3 (4) 5 - - - 0

5 - - - 4 (5) - - - 0

6 - - 3 - - (6) - - 0

7 1 2 - - - - (7) - 0

8 1 - - - - - - (8) 0

9 (9) 10 11 12 - - - 16 1

10 9 (10) 11 12 - - 15 - 1

11 9 10 (11) 12 - 14 - - 1

12 9 10 11 (12) 13 - - - 1

13 - - - 12 (13) - - - 1

14 - - 3 - - (14) - - 1

15 - 10 - - - - (15) - 1

16 1 - - - - - - (16) 1

Минимизированная

←предыдущая  следующая→
1 2 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»