Проектирование цифрового счетчика

Микрооперации над кодовыми словами, которые выполняют в цифровых схемах счетчики. Структурная схема триггера К155ТВ1, электрические параметры. Принцип работы цифрового счетчика, построение таблицы истинности, моделирование в программе Micro-Cap.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.03.2013
Размер файла 747,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание:

Задание на проектирование

Теоретическая часть

Структурная схема триггера

Проектирование цифрового счётчика

Вывод

Литература

Приложение

Схема электрическая принципиальная

Перечень элементов

Задание на проектирование:

Спроектировать цифровой синхронный счетчик при следующих исходных данных:

1.Модуль счета - 4

2.Направление счета - реверсивный

3. Тип элементов памяти - К155ТВ1

4. Тип логических элементов - И-НЕ

5. Дополнительные требования: предусмотреть управление реверсом и индикацию направления счета

Теоретическая часть

Счетчиком называется последовательное устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде. Счетчики так же, как и сдвиговые регистры, строятся на основе N однотипных связанных между собой разрядных схем, каждый из которых в общем случае состоит из триггера и некоторой комбинационной схемы, предназначенной для формирования сигналов управления триггером.

В цифровых схемах счетчики могут выполнять следующие микрооперации над кодовыми словами:

1) установка в исходное состояние (запись нулевого кода);

2) запись входной информации в параллельной форме;

3) хранение информации;

4) выдача хранимой информации в параллельной форме;

5) инкремент -- увеличение хранящегося кодового слова на единицу;

6) декремент -- уменьшение хранящегося кодового слова на единицу.

Основным статическим параметром счетчика является модуль счета М, который характеризует максимальное число импульсов, после прихода которого счетчик устанавливается в исходное состояние.

Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие счетчика, является время установления выходного кода tK, характеризующее временной интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом установления нового кода на выходе.

Структурная схема триггера К155ТВ1

Корпус К155ТВ1 типа 201.14-2, масса не более 1 г.

Корпус ИМС К155ТВ1

Условное графическое обозначение

1 - свободный;

2 - вход R;

3-5 - входы J1-J3;

6 - выход Y2;

7 - общий;

8 - выход Y1;

9-11 - входы K1-K3;

12 - вход C;

13 - вход S;

14 - напряжение питания;

Электрические параметры

1

Номинальное напряжение питания

5 В 5 %

2

Выходное напряжение низкого уровня

не более 0,4 В

3

Выходное напряжение высокого уровня

не менее 2,4 В

4

Напряжение на антизвонном диоде

не менее -1,5 В

5

Входной ток низкого уровня

по входам 3-5, 9-11

по входам 2,12,13

не более -1,6 мА

не более -3,2 мА

6

Входной ток высокого уровня

не более 0,04 мА

7

Входной пробивной ток

не более 1 мА

8

Ток короткого замыкания

-18...-55 мА

9

Ток потребления

не более 20 мА

10

Потребляемая статическая мощность

не более 105 мВт

11

Время задержки распространения при включении

не более 40 нс

12

Время задержки распространения при выключении

не более 25 нс

13

Тактовая частота

не более 15 мГц

Зарубежные аналоги: SN7472N, SN7472J

Микросхема представляет собой один независимый тактируемый J-K триггер с установкой в 0 и 1. Считывание информации с входов J и K происходит во время положительного перепада на входе С, а на выходы она передается во время отрицательного перепада. Наличие низкого уровня на входах R и S одновременно дает неопределенное состояние на выходах. Логические уровни на J и K не должны изменяться, пока на С высокий уровень. Если соединить выводы J и K триггер будет работать как обычный счетный (делить частоту на 2).

Таблица истинности триггера К155ТВ1

Входы

Выходы

R

S

C

J

K

Q

0

1

X

X

X

1

0

1

0

X

X

X

0

1

0

0

X

X

X

Неопределённое

1

1

v

0

0

Q

1

1

v

1

0

1

0

1

1

v

0

1

0

1

1

1

v

1

1

Инверсия

v - Спад фронта

Проектирование цифрового счетчика

Модуль счёта - 4, значит, счётчик должен иметь 2 триггера

Синхронный - импульсы подаются на входы C всех микросхем

Реверсивный - нужно предусмотреть снятие сигнала с инверсного выхода предыдущего триггера и подачу его на вход разрешения E последующего при подаче на вход направления V низкого уровня сигнала

Сброс осуществляется при подаче на вход S низкого уровня при наличии на R высокого, тогда на триггере будет 0 на выходе Q (это следует из таблицы истинности триггера).

Таблица истинности счётчика

Процесс

Номер испульса

Входы

Выходы

R

E

V

Q2

Q1

Сложение

Исходное

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

2

1

1

1

1

0

3

1

1

1

1

1

4

1

1

1

0

0

Вычитание

Исходное

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

2

1

1

0

1

0

3

1

1

0

0

1

4

1

1

0

0

0

Сброс

X

0

X

X

0

0

Остановка

X

1

0

X

Q2

Q1

Пусть в некоторый момент времени t1 на вход R приходит сбрасывающий импульс. Схема обнуляется. На первый триггер поступает сигнал, и он переходит в единичное состояние, при следующем импульсе первый триггер переходит в нулевое состояние, а второй в единичное и так далее.

Схема счётчика

Принцип работы счетчика

При подаче сигнала на вход R счетчик сбрасывается на ноль, при подаче сигналов на С и при наличии на разрешающем входе E логической «1» счетчик начинает считать импульсы по порядку циклом по 4 импульса, выводя на выходах соответствующий двоичный код. Направление счёта задаёт вход V: при наличии на нём «1» счётчик считает в прямом направлении, при «0» - в обратном. Если же на вход C перестают приходить импульсы или на вход E пришёл «0» (независимо от входа C), счётчик хранит своё состояние, пока его не «сбросят», «разрешат» или не начнут «гонять».

Моделирование счётчика в программе Micro-Cap

Временная диаграмма работы счётчика

d(2) - Сигнал на входе E

d(3) - сигнал на входе C

d(4), d(8) - сигналы на выходах Q1 и Q2 соответственно

d(5) - сигнал сброса R

d(11) - сигнал направления счёта V

цифровой счетчик триггер моделирование

Из данной временной диаграммы видно, что счетчик работает правильно.

Вывод

В данной курсовой работе мы спроектировали цифровой синхронный счетчик на элементе памяти К155ТВ1 с реверсивным направлением счета и типе логического элемента И-НЕ. С помощью программы Micro-Cap построили временную диаграмму. Из временной диаграммы видно, что счетчик спроектирован верно.

Литература

1. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. - М.: Высшаяшкола, 1987.

2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние,1988.- 304 с.

3. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы. - М.: Советское радио, 1983.

4. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практическое пособие.

Кн. 2. П.В. Савельев, В.В. Коняхин. Функционально-логическое проектирование БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова. - М.: Высшая шк., 1990.

Приложение

Размещено на www.allbest.


Подобные документы

  • Понятие и назначение счетчика, его параметры. Принцип построения суммирующего и вычитающего счетчика. Универсальность реверсивного счетчика. Счетчики и делители с коэффициентом пересчета, отличным от 2n. Счетчики со сквозным переносом (разные триггеры).

    реферат [2,0 M], добавлен 29.11.2010

  • Математическое моделирование станков и станочных комплексов. Виды цифровых устройств. Принцип действия металлорежущего станка и его управление. Параллельные, сдвигающие регистры, сумматоры и вычитатели. Основные параметры счетчика и их классификация.

    курсовая работа [620,3 K], добавлен 28.06.2011

  • Расчет тактовой частоты, параметров электронной цепи. Определение ошибки преобразования. Выбор резисторов, триггера, счетчика, генераторов, формирователя импульсов, компаратора. Разработка полной принципиальной схемы аналого-цифрового преобразователя.

    контрольная работа [405,1 K], добавлен 23.12.2014

  • Принципы работы счетчика двоичных чисел, методика синтеза счетчиков-делителей. Построение функциональной и принципиальной схем. Схема счетчика-делителя с коэффициентом деления 48. Применение счетчиков на интегральных схемах со средней степенью интеграции.

    курсовая работа [295,0 K], добавлен 14.11.2017

  • Структура универсального триггера. Принцип действия устройства. Выбор и обоснование типов элементов. Корпусы микросхем и выбор в библиотеках DT. Проектирование триггера в САПР DipTrace. Электрическая принципиальная схема универсального триггера.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.11.2014

  • Анализ и синтез асинхронного счетчика с КСЧ=11 в коде 6-3-2-1 и с типом триггеров JJJJ, его назначение, разновидности и технические характеристики. Пример работы суммирующего счетчика. Синтез JK–триггера (устройства для записи и хранения информации).

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.07.2010

  • Подсчет числа сигналов, поступающих на вход реверсивного счетчика, фиксации числа в виде кода, хранящегося в триггерах. Разработка структурной и функциональной схем счетчика, выбор элементной базы устройства. Электрические параметры микросхемы КР1533.

    курсовая работа [670,1 K], добавлен 07.01.2014

  • Структура и диаграмма работы генератора чисел как "черного ящика". Методы и способы построения ГЧ на базе счетчика Джонсона, сдвигового регистра, триггеров, двоичного и кольцевого счетчика. Выбор оптимального ГЧ в соответствии с критерием оптимизации.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 13.11.2013

  • Технические характеристики цифрового компаратора. Описание цифровых и аналоговых компонентов: микросхем, датчиков, индикаторов, активных компонентов, их условные обозначения и принцип работы. Алгоритм работы устройства, структурная и принципиальная схемы.

    курсовая работа [1023,2 K], добавлен 29.04.2014

  • Вимірювання напруги. Принцип роботи цифрового вольтметру. Структурна схема цифрового вольтметра. Основні параметри цифрового вольтметра. Схема ЦВ з час-імпульс перетворенням та часові діаграми напруг. Метод час-імпульсного перетворення.

    контрольная работа [84,9 K], добавлен 26.01.2007

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.