Реферат: Синтез логических схем - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Синтез логических схем

Банк рефератов / Программирование

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 366 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы




Синтез логических схем для хранения и переработки информации.


Задача№1

Синтез реверсивного регистра сдвига.

Регистр на 10 разрядов. Использовать триггеры типа D.


Решение

Регистры представляют собой узлы цифровых систем, предназначенные для записи и хранения двоичных кодов. Например: Если необходимо сложить два числа А и В, то необходима их предварительная запись в два регистра.

Т. к. Схема регистра должна хранить двоичные цифры, а триггер предназначен для записи и хранения 0 или 1, то схема регистра должна содержать столько триггеров, сколько двоичных цифр необходимо хранить. Обычно регистры строят, используя триггеры типа D.

В качестве примера представим структуру регистра, предназначенного для записи и хранения 4-ёх разрядных двоичных чисел.

В представленной схеме выходы Q3, Q2, Q1, Q0 являются прямыми выходами регистра, в то время как необязательные выходы Q3, Q2, Q1, Q0 являются инверсными выходами регистра.

Для реализаций операций сдвига влево/вправо могут использоваться либо мультиплексоры, либо регистры. Регистр, способный сдвигать данные в обоих направлениях, называется реверсивным сдвигающим регистром (РСР).


Синтез РСР.


Выполним синтез РСР на триггерах типа D.

Составим таблицу, в которой отразим текущее и следующее состояние каждого из триггеров регистра. При этом будем полагать, что регистр 3-ёх разрядный. Так как регистр должен сдвигать либо влево, либо вправо, то в этой таблице следует в отдельном столбце записывать значение специального управляющего сигнала SL/R. Кроме того, таблица будет содержать значения, которые нужно подавать на входы D каждого из триггеров при переходе от текущего состояния в следующее состояние.


SL/R

t

t+1

D2

D1

D0

Q2

Q1

Q0

Q2

Q1

Q0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1



Заполним диаграмму Вейча-Карно с тем, чтобы получить логические выражения для D2 , D1 , D0 .


 

OO

O1

11

1O


 

OO

O1

11

1O


 

OO

O1

11

1O


OO

 

 

1

1


OO

 

1

1

 


OO

 

 

 

 


O1

 

 

1

1


O1

 

1

1

 


O1

 

 

 

 


11

 

 

 

 


11

1

1

1

1


11

 

 

1

1


1O

 

 

 

 


1O

 

 

 

 


1O

 

 

1

1


D2 = SL/R* Q1

D1 = SL/R* Q0 SL/R* Q2

D0 = SL/R* Q1


По полученным логическим выражениям синтезируем схему регистра.

На основе полученных логических выражений и синтезированной схемы можно получить логическое выражение и схему для i-го триггера.

Di = SL/R* Qi - 1 SL/R* Qi + 1

На основе полученного выражения можно построить схему заданного регистра.



Задача№2

Синтез асинхронного двоичного счётчика, выполняющего прямой счёт, с модулем счёта равным 26, используя триггеры типа D.

Решение

Самыми простыми двоичными счётчиками являются асинхронные двоичные счётчики(АДС).Пусть к=3, тогда АДС с М=2^3 будет выглядеть:

Представленная схема является схемой АДС, обеспечивающего суммирование входных импульсов ( с прымым счётом).


Представленная временная диаграмма поясняет работу асинхронного 3-х разрядного счётчика.

Таблица переходов для прямого счёта записывается так:

000

001

010

011

100

101

110

111

Младший триггер счётчика срабатывает по срезу входных импульсов на линии clk. Как видно из диаграммы состояние на выходе младшего триггера меняется после каждого среза входных синхроимпульсов. Так как средний триггер синхронизируется прямым выходом соседнего младшего триггера, то состояние на его выходе будет менятся при формировании среза на выходе Q0 .Так же как и на Q2 .


Преимуществом этой схемы является простота структуры,наряду с этим есть огромный недостаток: с ростом разрядности, то есть числа триггеров счётчика, возрастает суммарная задержка срабатывания самого старшего триггера счётчика, что означает необходимость уменшения частоты входных синхроимпульсов. Иначе говоря, в АДС невозможно обеспечить высокие рабочие частоты.

Если вход синхронизации соседнего старшего триггера пдключить к обратному выходу соседнего триггера, то счётчик станет вычитающим. В этом случае говорят,что имеет место обратный счёт.

Осуществим синтез заданного АДС:

Определим количество триггеров log2 26=5.

Переведём число 26 из десятичной системы счисления в двоичную: 262 = 110102 .


Изобразим схему заданного АДС:


Задача№3

Синтез синхронного двоичного счётчика, выполняющего обратный счёт, с модулем счёта равным 14, используя триггеры типа JK и логику И-НЕ.

Решение

Используем триггеры типа JK.

Определим количество триггеров.

M = log2 14 = 4

Строится таблица переходов счётчика. При этом ипсользуется таблица переходов соответствующего триггера.

Qt

Qt+1

J

K

0

0

0

*

0

1

1

*

1

0

*

1

1

1

*

0


Для счётчика с к = 14 таблица переходов будет выглядеть следующим образом:

Q3

Q2

Q1

Q0

Q3'

Q2'

Q1'

Q0'

J3

K3

J2

K2

J1

K1

J0

K0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

*

1

*

0

*

1

*

1

1

0

1

1

1

0

0

*

0

*

0

0

*

*

1

1

1

0

0

1

0

1

1

*

0

*

1

1

*

1

*

1

0

1

1

1

0

1

0

*

0

0

*

*

0

*

1

1

0

1

0

1

0

0

1

*

0

0

*

*

1

1

*

1

0

0

1

1

0

0

0

*

0

0

*

0

*

*

1

1

0

0

0

0

1

1

1

*

1

1

*

1

*

1

*

0

1

1

1

0

1

1

0

0

*

*

0

*

0

*

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

*

*

0

*

1

1

*

0

1

0

1

0

1

0

0

0

*

*

0

0

*

*

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

*

*

1

1

*

1

*

0

0

1

1

0

0

1

0

0

*

0

*

*

0

*

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

*

0

*

*

1

1

*

0

0

0

1

0

0

0

0

0

*

0

*

0

*

*

1

1

1

1

0

0

0

0

0

*

1

*

1

*

1

0

*

1

1

1

1

0

0

0

0

*

1

*

1

*

1

*

1


Строим диаграмму Вейча-Карно для функции управления J и K каждого из триггеров, используя таблицу переходов счётчика.

По диаграммам выполним минимизацию соответствующих функций, то есть получаем минимальные дизъюнктивные нормальные формы для всех сигналов J и K.


OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O

OO

1

 

 

 


OO

*

*

*

*


OO

1

 

 

 


OO

*

*

*

*

O1

 

 

 

 


O1

*

*

*

*


O1

*

*

*

*


O1

1

 

 

 

11

*

*

*

*


11

 

 

 

1


11

*

*

*

*


11

1

 

1

1

1O

*

*

*

*


1O

1

 

 

1


1O

1

 

 

 


1O

*

*

*

*
























J3 = Q2*Q1*Q0


K3 = Q2*Q1*Q0 Q1*Q0


J2 = Q1*Q0


K2 = Q1*Q0 Q3*Q1

























OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O



OO

O1

11

1O

OO

 

 

*

*


OO

*

*

 

1


OO

1

*

*

1


OO

*

1

1

*

O1

1

 

*

*


O1

*

*

 

1


O1

1

*

*

1


O1

*

1

1

*

11

1

 

*

*


11

*

*

1

1


11

1

*

*

 


11

*

1

1

*

1O

1

 

*

*


1O

*

*

 

1


1O

1

*

*

1


1O

*

1

1

*
























J1 = Q3*Q0 Q2*Q0


K1 = Q0 Q3*Q2


J0 = Q1 Q3 Q3*Q2



K0 = 1



По полученным выражениям можно построить схему заданного счётчика:

Задача№4

Синтез последовательного восьмиразрядного сумматора.

Решение

При сложении двоичных чисел на уровне I-го разряда необходимо учитывать двоичные цифры ai и bi, а также возможный перенос из соседнего младшего разряда. Элементарное устройство, выполняющее суммирование указанных двоичных цифр называется полным одноразрядным двоичным сумматором (ПОДС).

Синтез ПОДС выполняется классическим путём, то есть начинается с таблицы истинности. Функции, описывающие выходы Si и Ci зависят от 3-х переменных ai, bi и ci ; поэтому таблица истинности будет выглядеть следующим образом:

ai

bi

Ci-1

Si

Ci



OO

O1

11

1O

0

0

0

0

0


O

1

1

0

1

0

1

0


1

1

 

1

 

1

0

0

1

0







1

1

0

0

1


Si = ai*bi*Ci-1 ai*bi*Ci-1 ai*bi*Ci-1 ai*bi*Ci-1

0

0

1

1

0







0

1

1

0

1



OO

O1

11

1O

1

0

1

0

1


O

 

1

 

1

1

1

1

1


1

 

1

1

1


















Ci = ai*bi Ci-1*bi ai*Ci-1


Логическая схема ПОДС в базисе И-ИЛИ-НЕ будет выглядеть следующим образом:

В общем случае нам необходимо складывать n-разрядные двоичные числа. Для сложения таких чисел необходимо взять n ПОДС.

Структура n-разрядного двоичного сумматора называется сумматором с последовательным распределением переноса.

Преимуществом такого сумматора является простота и низкая стоимость схемы. Недостатком является его низкое быстродействие, то есть большое время суммирования двоичных чисел.

Легко заметить, что время суммирования двоичных чисел на таком сумматоре возрастает с ростом разрядности складываемых чисел.

Если требуется быстрое суммирование двоичных чисел независимо от их разрядности, используют схему сумматора, в которой реализуется так называемый ускоренный перенос. В таком сумматоре, наряду с одноразрядными двоичными сумматорами, используется специальная схема ускоренного переноса. При этом одноразрядные сумматоры складывают двоичные цифры исходных чисел с учётом переносов вырабатываемых схемой ускоренного переноса. Так как подобная схема вычисляет все переносы одновременно (параллельно), то при суммировании чисел не приходится ждать последовательной генерации требуемых переносов.

На базе полученной схемы одноразрядного двоичного сумматора можно построить заданный сумматор. При этом нужно осуществлять загрузку двух восьмиразрядных чисел, а также сдвиг результата вправо.

Таким образом схема заданного сумматора будет выглядеть следующим образом:

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я человек не романтичный. Когда девушка мне улыбается - проверяю ширинку.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по программированию "Синтез логических схем", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru