ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасностиэлектронно-вычислительных систем (КИБЭВС)
Курсоваяработа
подисциплине «Электроника и схемотехника»
Тема:Проектирование преобразователя кода (ПК)
Выполнил:Студентгр. 523-3Захаров Д.М.Проверил:
Доцент кафедры ИИТШибаев А.А.
2005 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАЕНИЕ НА КУРСОВУЮРАБОТУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КОДА (ПК)»
Выдано студенту гр. 523-3
Тема: Проектирование преобразователя кода (ПК), вариант 14.
Исходные данные (ТЗ):
Входной код Хвх: G4 – 4-х разрядный код Грея;
Выходной код Yвых: 2421 – код формата четырехразрядного двоичного счетчика;
Быстродействие tзд. р – 0,3 мксек;
Потребляемая преобразователем кода мощность Рпотр.– минимально возможная.
Этапы проектирования:
* Полное уяснениепринятого к исполнению ТЗ.
* Составлениетаблицы истинности ПК.
* Написание булевыхфункций ПК.
* Преобразованиебулевых функций ПК к выбранному базису.
* Составлениеструктурной схемы ПК.
* Обоснованныйвыбор элементной базы, представление ИМС.
* Составлениеэлектрической схемы в соответствии с ЕСКД.
* Расчетыэнергопотребления и быстродействия устройства.
* Выводы осоответствии ТЗ на проектирование достигнутым результатам.
* Выполнитьтрассировку печатной платы для электрической схемы ПК.
* Оформлениеприложений:
А. Структурная схема ПК.
Б. Электрическая схема ПК.
В. Поразрядные временные диаграммы для входов и выходов ПК.СОДЕРЖАНИЕПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
1. Задание напроектирование ПК (заполненный бланк ТЗ).
2. Этапы проектированияПК.
2.1. Составление таблицыистинности ПК.
2.2. Написание булевыхфункций ПК.
2.3. Минимизация булевыхфункций ПК.
2.4. Преобразованиебулевых функций ПК к выбранному базису.
2.5. Составлениеструктурной схемы ПК.
2.6. Обоснованный выборэлементной базы, представление ИМС.
2.7. Составление электрическойсхемы в соответствии с ЕСКД.
2.8. Расчетыэнергопотребления и быстродействия устройства.
2.9. Предусмотреть входстробирования низким уровнем CS(IE).
3. Заключение. Выводы осоответствии ТЗ на проектирование и достигнутых результатов.
4. Выполнитьмоделирование разработанного ПК, используя, например, популярный пакет Electronics Workbench (версии 5.12 или ниже), либодоступный Вам на сайте кафедры «Промышленная электроника» ТУСУР пакет ASIMEC (русифицированный и более мощный поиспользуемым математическим средствам моделирующий пакет с отечественнымикомпонентами и с возможностью их редактирования и пополнения библиотеки).
5. Рекомендуемое задание- выполнить трассировку печатной платы для электрической схемы ПК, используядоступные Вам многочисленные (например, ACCEL Tech P-CAD 2000 (с), CamCad Graphic v.3.8, Spectra AutoRouter 7.0.2, Expedition PCB 2000 или другие) прикладные программы.
Выполнение пунктов 4 и 5не является обязательным, но желательным, т.к. показывает стремлениеобучающегося не ограничивать себя минимальными знаниями, а работать творчески ив полную силу.
Приложения:
А. Структурная схема ПК.
Б. Электрическая схемаПК.
В. Поразрядные временныедиаграммы для входов и выходов ПК.
Г. Трассировка печатнойплаты для электрической схемы ПК (при выполнении п.4).
2. Этапыпроектирования ПК/> /> /> /> /> /> />
Проектирование ведется классическим путем – последовательного выполнения шагов 2.1-2.7, из пояснительной записки. />
Рис.1. ИМС ПК
2.1. Составлениятаблицы истинности ПК.
Входной код Х вх
Выходной код Y вых
G4
2421 N
X3
X2
X1
X0
Y3
Y2
Y1
Y0 1 1 1 2 1 1 1 3 1 1 1 4 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 7 1 1 1 1 8 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 1 1 1
2.2. Написание булевыхфункций ПК.
Булевы функции семивыходов ПК (для каждого из сегментов) записываются в дизъюнктивной нормальнойформе и приведены ниже:
/>;
/>;
/>
/>
Данная система булевых функций не является минимальной ипривела бы к существенной избыточности структуры ПК при реализации на ееоснове. Поэтому следующим логическим шагом процедуры проектирования являетсяминимизация булевых функций ПК.
Для минимизации булевых функций используем правила алгебрыБуля и процедуру Карт Карно:
Сегмент Y3: исходная булева функция: />;
Х1Х0
Х3Х2 00 01 11 10 00 01 1 1 1 11 1 1 х х 10 х х х х
Где Х – Нейтральные позиции.
/>
Сегмент Y2: исходная булева функция:
/>;
Х1Х0
Х3Х2 00 01 11 10 00 01 1 1 1 11 1 1 х х 10 х х х х
/>;
Сегмент Y1: исходная булева функция:
/>;