Результат счета должен выводиться на два семисегментных индикатора. Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать


Задание и методические указания к курсовой работе по дисциплине «Вычислительная техника и информационные технологии»
1. Задание:
Спроектировать устройство для подсчета количества импульсов с заданным модулем счета (модуль счета выбрать из таблицы 1 в соответствии с последней цифрой пароля). Результат счета должен выводиться на два семисегментных индикатора.
Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать:
1. Задание в соответствии с номером кода студента
2. Ведение
3. Структурную схему устройства
4. Электрическую схему устройства
5. Разработку счетчика
6. Разработку преобразователя кода для семисегментных индикаторов
7. Описание работы устройства
8. Заключение
9. Список литературы.
Методические указания.

Рисунок 1. Структурная схема устройства подсчета импульсов.
2. Разработка счетчика
Пример: Разработать структурную схему счетчика с модулем счета М=10.
Для этого потребуется четырехразрядный двоичный счетчик.

Рисунок 2. Схема счетика.
Счетчик состоит из четырех счетных Т-триггеров. При появлении на выходах счетчика кода 1010 на выходе логического элемента «И» появится логическая 1, которая установит RS-триггер в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера подается на входы сброса Rсчетных триггеров и сбрасывает их в 0. Таким образом, число на выходах Q1,Q2,Q3,Q4 не сможет превышать код 1010 (что соответствует числу 1010 в десятичной системе счисления).
3. Разработка преобразователя кода для семисегментного индикатора.
Одним из самых дешевых устройств отображения информации в цифровых системах являются семисегментные светодиодные индикаторы. Каждый индикатор имеет семь светоизлучающих сегментов, комбинация которых образует стилизованное изображение цифры или буквы. Светоизлучающие элементы обозначаются латинскими буквами a, b, c, d, e, f, g. На рисунке 3 изображены обозначения сегментов и схема соединения светодиодов. Вывод V соединяется с плюсом источника питания. Из схемы видно, что светодиоды будут гореть в том случае, если на их вход будет подаваться уровень логического нуля.


Рисунок 3. Обозначение сегментов, схема включения светодиодов, условное графическое обозначение семисегментного индикатора.
В нашем случае модуль счета является двухразрядным десятичным числом, поэтому для отображения этого числа понадобится два индикатора. Причем второй индикатор будет отображать только цифры 0 и 1.
На рисунке 4 изображена таблица истинности для преобразования двоичного числа X3 X2 X1 X0 (здесь X3 X2 X1 X0 – разряды этого числа), поступающего с выходов счетчика в код для двух семисегментных индикаторов. Из таблицы видно, что когда на входы преобразователя поступает код 0000 на сегменты a,b,c,d,e,f ,e будут поступать уровни логических нулей, а следовательно эти сегменты будут гореть. При поступлении на входы кода 0001 только два сегмента b и c будут гореть (будет высвечиваться цифра 1). Следует обратить внимание, что логические уровни, подаваемые на сегменты второго индикатора равны между собой (b1= b c1).Таким образом, для этих сегментов можно обойтись одним выходом дешифратора, а входы b1 и c1 можно соединить.
цифра X3 X2 X1 X0 a b c d e f g b1 c1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1
3 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1
4 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1
6 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1
7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1
8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
9 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1
10 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
11 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0
12 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
13 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0
14 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0
15 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0
Рисунок 4. Таблица истинности дешифратора для семисегметного преобразователя.
Дешифратор будет представлять устройство, у которого 4 входа (X3, X2, X1, X0) и 8 выходов.
Для разработки требуемого цифрового устройства сначала на основе таблицы истинности записывают логические выражения для каждого выхода. Затем с целью упрощения цифрового устройства минимизируют эти логические выражения и далее разрабатывают схему, реализующую полученные логические выражения.
Логические выражения можно получить двумя способами:
– на основе совершенной дизъюнктивной нормальной формы (СДНФ);
– на основе совершенной конъюнктивной нормальной формы (СКНФ).
Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ)Функция представляется суммой групп. Каждая группа состоит из произведения, в которую входят все переменные.
Например:

Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ)
Функция представляется произведением групп. Каждая группа состоит из суммы, в которую входят все переменные.
Например:

Если схема имеет несколько выходов, то каждый выход описывается своей функцией. Такая система функций называется системой собственных функций.СДНФ составляется на основе таблицы истинности по следующему правилу: для каждого набора переменных, при котором функция равна 1, записывается произведение, в котором с отрицанием берутся переменные, имеющие значение «0».
Для примера рассмотрим разработку схемы дешифратора для сегмента «a» индикатора.
Составим СДНФ по таблице истинности для выхода «a»:


Рисунок 5. Схема дешифратора для сегмента «а» индикатора.
Аналогично можно записать функции для оставшихся сегментов и изобразить соответствующую схему. Следует отметить, что включение элементов «И» для различных выходов будут повторяться, так как будут повторяться произведения в формулах. Из таблицы видно, что элементов «И» должно быть не более 16. Необходимо исключить из общей схемы повторяющиеся фрагменты.
Таблица 1. Варианты задания.
Послед-
яя цифра пароля 1
Модуль счета 12

Приложенные файлы

  • docx 27750379
    Размер файла: 90 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий