11.Лабораторная работа №3(Хворов Вадим ИНБО-07-18). Отчет по лабораторной работе по дисциплине информатика Синтез четырехразрядного счетчика с параллельным переносом между разрядами двумя способами
| Название | Отчет по лабораторной работе по дисциплине информатика Синтез четырехразрядного счетчика с параллельным переносом между разрядами двумя способами |
| Дата | 14.04.2019 |
| Размер | 383.94 Kb. |
| Формат файла |  |
| Имя файла | 11.Лабораторная работа №3(Хворов Вадим ИНБО-07-18).docx |
| Тип | Отчет #73758 |
Подборка по базе: краткий отчет.doc, 4-7 Отчёт.docx, 2 отчет.docx, безопасность медсестры на рабочем работе.docx, Копия отчет.docx, 4.6 Отчёт.docx, Витязев АС правтика отчет.docx, Аналитический отчет Никоновой Л.Н..docx, Задания к контрольной работе.doc, 1 тоқсан отчет.doc
«МИРЭА — Российский технологический университет» | |||
| Институт информационных технологий (ИТ) | |||
| Кафедра Общей информатики |
| ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРН ОЙ РАБОТЕ | |
| по дисциплине | |
| «ИНФОРМАТИКА» «Синтез четырехразрядного счетчика с параллельным переносом между разрядами двумя способами» Выполнил студент группы ИНБО-07-18 Хворов В. А. | |
| Лабораторная работа выполнена | «8» декабря 2018 г. |
Лабораторная работа №3
Содержание:
- Постановка задачи и персональный вариант . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- Таблица переходов счетчика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- Проектирование оптимальных схем управления триггерами . . . 4
- Реализация счетчика с оптимальной схемой управления . . . . . . . 7
- Реализация счетчика на преобразователей кодов . . . . . . . . . . . . . 7
- Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
- Список информационных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Постановка задачи: Разработать счетчик с параллельным переносом на D-триггерах двумя способами:
– с оптимальной схемой управления, выполненной на логических элементах общего базиса;
– со схемой управления, реализованной на преобразователе кодов (быстрая реализация, но не оптимальная схема).
В качестве исходных данных использовать индикатор CNT лабораторного комплекса, на котором слева направо отображены:
– направление счета (0 — сложение, 1 — вычитание);
– максимальное значение счетчика (не путать с модулем счета);
Протестировать работу схемы и убедиться в ее правильности. Подготовить отчет о проделанной работе и защитить ее.
Персональный вариант: 1CB.
Построим таблицу переходов счетчика.
 |  |  |  |  |  |  |  |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | * | * | * | * |
| 1 | 1 | 1 | 0 | * | * | * | * |
| 1 | 1 | 1 | 1 | * | * | * | * |
Построим диаграмму для МДНФ функции .
МДНФ функции :
Построим диаграмму для МДНФ функции .
МДНФ функции 
Построим диаграмму для МДНФ функции .
МДНФ функции :
Построим диаграмму для МДНФ функции 
Реализуем счётчик с оптимальной схемой управления.
Реализуем счётчик на преобразователе кодов.
Выводы: По итогу выполнения лабораторной работы я ознакомился с построением счетчиков.
Источник
Синтез счетчиков с параллельным переносом
Базовый триггер – динамический Т-триггер. Модуль счета М=2 3 =8. Требуемое число триггеров – 3.
1) формирование таблицы переходов счетчика.
Таблица переходов (при y2=1):
| Q2 t | Q1 t | Q0 t | Q2 t+1 | Q1 t+1 | Q0 t+1 | T2 | T1 | T0 |
2) Минимизация функции возбуждения памяти Ti.
Используем карты Карно. При y2=1.
Полученная схема – счетчик с параллельным переносом. Преимущество – высокое быстродействие. Недостаток – при увеличении разрядности счетчика возрастает число входов на элемент «И» и может привысить допустимое стандартное значение.
Временная диаграмма, с учетом срабатывания элементов «И»:
Источник
Счетчик с параллельным переносом
Для повышения быстродействия счетчиков применяют различные способы ускорения переноса, как это делают и в сумматорах для сокращения времени сложения чисел.
Один из широко применяемых способов ускорения переноса в счетчиках основан на введении логических элементов, с помощью которых достигается возможность одновременного (параллельного) формирования сигналов переноса для всех разрядов. Для реализации этого способа применяют ТV-триггеры. На Т-входы всех триггеров одновременно подаются счетные импульсы, а на V-вход каждого триггера поступает сигнал переноса, формируемый логической схемой в виде уровня 1. Триггеры, на V-входе которых имеется сигнал переноса, одновременно опрокидываются с приходом очередного счетного импульса, и таким образом устанавливается новое состояние счетчика. Для определения вида цепи переноса в счетчике обратимся к уже рассмотренной табл. 2.4. Из нее следует, что первый разряд, как и в счетчике с последовательным переносом, должен быть построен на Т-триггере. Если применяется ТV-триггер, то на его V-вход следует подать 1 или соединить его с Т-входом.
Второй триггер опрокидывается счетным импульсом при наличии 1 на выходе первого триггера, а третий триггер опрокидывается при наличии 1 на выходах двух предыдущих триггеров. Обобщая эту закономерность на случай N-разрядного счетчика, получим, что каждый последующий триггер должен опрокинуться под воздействием счетного импульса при наличии 1 на выходах всех предыдущих триггеров. Следовательно, для формирования сигнала переносов каждый разряд счетчика необходимо включить элемент И и соединить его входы с прямыми выходами всех предыдущих разрядов, а выход с V-входом триггера данного разряда. Пример суммирующего счетчика с параллельным переносом на ТV-триггерах приведен на рис. 2.12. Быстродействие этого счетчика выше, чем счетчика с последовательным переносом, поскольку оно равно быстродействию одного разряда.
Рис. 2.12. Счетчик с параллельным переносом
Это является важным достоинством счетчиков с параллельным переносом, обеспечившим им широкое применение. Недостаток необходимости включения в схему логических элементов с разным, причем нарастающим от разряда к разряду, числом входов. Это нарушает регулярность структуры счетчика и ограничивает возможность наращивания его схемы. Частично этот недостаток можно устранить при использовании триггеров с входной логикой.
Многие серии микросхем содержат JК-триггеры с входной логикой. Для преобразования JК-триггера в ТV-триггер необходимо объединить входы J и К в один, это и будет V-вход. У триггера с тремя конъюнктивно связанными J-входами и тремя конъюнктивно связанными К-входами могут быть образованы, следовательно, три конъюнктивно связанных V-входа. При реализации счетчика на таких триггерах исключаются дополнительные логические элементы в цепях переноса. Однако ограничение в разрядности счетчика остается. Поскольку имеющиеся интегральные JК-триггеры позволяют получить до трех V-входов, на них может быть построен лишь четырехразрядный счетчик с параллельным переносом (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Счетчик на JK-триггерах с входной логикой
Вычитающий счетчик с параллельным переносом строится так же, как и суммирующий, но сигналы переноса снимаются с инверсных, относительно используемых в суммирующем счетчике, выходов триггеров.
Реверсивный счетчик, объединяющий возможности суммирующего и вычитающего, строится таким образом, чтобы обеспечивалось управление направлением счета с помощью сигналов на сложение Сс и вычитание Св. Поэтому его схема содержит дополнительную комбинационную часть, выполняющую указанную функцию.
Многие счетчики с параллельным переносом, выпускаемые в виде микросхем, имеют помимо основных выходов – дополнительные (рис. 2.14). На одном из выходов, обозначенном «> 15», сигнал 1 появляется при заполнении счетчика единицами, т. е. когда он перешел в состояние с номером 15. Следовательно, на этом выходе формируется сигнал переноса в следующий счетчик. На другом выходе, обозначенном «
В счетчике на рис. 2.15, а для счетных импульсов предусмотрены два входа. Если счетчик должен работать в режиме прямого счета, импульсы следует подавать на вход «+1», в режиме обратного счета – на вход «-1». При использовании такого счетчика в качестве реверсивного с одним источником импульсов необходимо предусмотреть внешнее устройство коммутации счетных импульсов на суммирующий «+1» либо на вычитающий «-1» входы. Вариант такой коммутирующей приставки к счетчику приведен на рис. 2.15, б. При подаче положительного импульса на S-вход RS-триггера на его прямом выходе установится единичный уровень, который откроет элемент 1 для счетных импульсов С0. Счетчик будет работать в режиме сложения. Если подать положительный импульс на R-вход триггера, откроется для счетных импульсов элемент 2 и счетчик будет работать в режиме вычитания.
Комбинированный, т. е. параллельно-последовательный перенос применяется при построении многоразрядных счетчиков, которые должны иметь высокое быстродействие. Функциональная схема таких счетчиков состоит из группы триггеров, внутри каждой из которых организуется параллельный перенос, а между группами – последовательный. В примере на рис. 2.15 счетчик состоит из четырехразрядных счетчиков с параллельным переносом. На выходе каждой группы триггеров включен элемент И, который формирует сигнал переноса в следующую группу при заполнении триггеров единицами.
Рис. 2.15. Реверсивный счетчик на Т-триггерах: а – функциональная схема; б – схема управляющая напряжением счета
Рис. 2.16. Многоразрядный счетчик с комбинированным переносом
Интегральные четырехразрядные счетчики с выходами переноса и займа объединяются с использованием этих выходов. Например, при объединении суммирующих счетчиков необходимо соединить выход «>15» одного со счетным входом другого. При объединении реверсивных счетчиков, имеющих выходы сигналов переноса «> 15» и займа « 15» первой микросхемы, и на 256, если использовать аналогичный выход второй микросхемы.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
