Главная / Рефераты / Рефераты по кулинарии

Реферат: Преобразователь семисегментного кода


РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
––––––––––––––––––––––––
СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерно-физический факультет
Кафедра Автоматики и компьютерных систем
Пояснительная записка к курсовому проекту по специальности
Выполнил: студент
211 группы
Пахомов М.В.
Проверил: преподаватель
Запевалов А.В.
Сургут 2004
Содержание
Задание. 3

Введение. 4

1. Структурная схема преобразователя семисегментного кода. 5

2. Функциональная схема преобразователя семисегментного кода. 6

3. Принципиальная схема 15

4. Расчет быстродействия и потребляемой мощности. 21

Заключение. 23

Список литературы. 24

Приложение 1: Функциональная схема ПСК…25

Приложение 2: Принципиальная схема ПСК ..….26
Задание
Вариант 28
Тема: «Преобразователь семисегментного кода».
1. Разработать функциональную схему, проанализировать работу при помощи временных диаграмм.
2. Выбрать типы ИМС, построить принципиальную схему.
3. Рассчитать временные соотношения и потребляемую мощность.
Исходные данные.
Для отображения состояния регистров цифрового устройства применяются семисегментные индикаторы, синтезирующие изображения цифр «0» -
«9» и букв «A» – «F». Необходимо разработать устройство, выполняющее преобразование двоичного кода в семисегментный, причем включенному сегменту соответствует сигнал лог.1. Начертания символов приведены на рисунке.
Устройство должно быть реализовано на логических элементах.
Основная элементная база ИМС серий ТТЛ и ТТЛШ.
Остальные требования согласовать с руководителем проекта.
Руководитель проекта
Исполнитель
Введение.
Задачей данного курсового проекта является проектирование устройства, выполняющего преобразование двоичного кода в семисегментный. Для успешного решения поставленной задачи необходимо процесс проектирования разделить на стадии, а именно: структурное, функционально-логическое и техническое проектирование.
При структурном проектировании выбираются, конкретизируются принципы построения устройства в целом. Определяется состав, устанавливаются связи взаимодействия между отдельными частями-блоками, формулируются требования к каждому блоку и выполняемым им функциям.
Функционально-логическое проектирование направлено на поиск и выбор способов реализации функций, возлагаемых на каждый блок. В результате определяются типы, номенклатура функциональных узлов и модулей, входящих в тот или иной блок, то есть функциональный состав блоков, образующих устройство.
Техническое проектирование представляет собой дальнейшую детализацию проектных решений: выбираются типы физических элементов, на которых будет реализовано устройство, то есть элементная база; конкретизируются типономиналы элементов и модулей; проводятся расчеты на обеспечение заданных технических требований.
Преобразователь семисегментного кода в основном находит свое применение в цифровых устройствах, в частности для отображения индикаторами состояния регистров.
1. Структурная схема преобразователя семисегментного кода.
Структурная схема – это условное графическое представление, показывающее количество, номенклатуру блоков устройства, взаимосвязи между блоками и с внешними устройствами.
Рис.1 Структурная схема.
Структурная схема преобразователя семисегментного кода может быть представлена (Рис.1):
1. Входная 4-х значная комбинация – 4-х разрядный двоичный код, поступающий на блок преобразования двоичного кода в семисегментный.
2. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный – блок, состоящий из простых логических элементов, который предназначен для преобразования входной информации, представленной в виде двоичного кода, в семисегментный код.
3. Блок индикации – предназначен для отображения состояния регистров цифрового устройства на семисегментном индикаторе.

2. Функциональная схема преобразователя семисегментного кода.
Функциональная схема содержит сведения о способах реализации устройством заданных функций. По такой схеме можно определить, как осуществляются преобразования и какие для этого необходимы функциональные элементы. Каждый функциональный элемент содержит лишь те входы и выходы, которые необходимы для его корректной работы. Данная схема разрабатывается на основе структурной схемы для каждого блока, в результате из отдельных функциональных элементов составляется общая функциональная схема объекта.
Полная функциональная схема генератора представлена в приложении 1.
2.1. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный.
Данный блок разрабатывается методом синтеза логических устройств с несколькими выходами, то есть на входе логического устройства есть 4-х значная двоичная комбинация, а на выходе 7-ми значная комбинация
(семисегментный код).
Для визуализации чисел требуются индикаторы, отображающие цифры в привычной для человека форме, чаще всего это цифры десятичной и шестнадцатеричной систем счисления.
Простейшим из светодиодных индикаторов, выполняющих функции отображения выше названных чисел и некоторых других символов является семисегментный индикатор. Имеется семь элементов, расположенных так, как показано на рис. 2.1.1.
Рис. 2.1.1.
Каждый может светиться либо не светиться, в зависимости от значения соответствующей выходной функции, управляющей его свечением. Вызывая свечение элементов в определенных комбинациях, можно получить изображение цифр «0» - «9» и букв «A» – «F» (рис. 2.1.2).
Рис. 2.1.2.
При построении таблицы истинности преобразователя семисегментного кода
(табл. 2.1.1) были приняты следующие условия: включенному элементу соответствует сигнал лог.1.
Таблица 2.1.1.
Таблица истинности преобразователя семисегментного кода.
ОтобрВходная комбинация Выходная комбинация (семисегментный код)
ажаем(двоичный код)
ые
цифры
и
буквы
0 1 0 1
X0 X3

X3

X3
X0
0 0 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
1 1 0 1
X0 X3

X3

X3
X0
0 0 1 0
0 0 0 0
1 0 0 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
1 1 1 1
X0 X3

X3

X3
X0
0 0 0 1
0 0 0 0
0 0 1 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
0 1 0 1
X0 X3

X3

X3
X0
0 1 0 0
1 0 0 0
0 0 1 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
0 0 0 0
X0 X3

X3

X3
X0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
0 0 0 0
X0 X3

X3

X3
X0
1 1 0 0
0 1 1 0
0 1 0 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
Карта Карно для функции :

X1 X1
0 0 0 0
X0 X3

X3

X3
X0
1 0 1 0
0 0 0 0
0 0 1 0
X2 X2
X2
После выделения областей получим следующую функцию
После реализации всех функций можно проследить какие логические элементы участвуют в реализации блока преобразования двоичного кода в семисегментный. Для преобразования двоичного кода в семисегментный потребуются четыре элемента НЕ, трех и четырех-входовые элементы И, трех-, четырех-, пяти-входовые элементы ИЛИ-НЕ.
Таблицы истинности и условно-графические обозначения этих элементов представлены на рис. 2.1.6, где Xi – входные сигналы, Y – выходной сигнал.

XiY
0 1
1 0
X1 X2 X3 Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
а)
б)
X1X2X3X4Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 0
1 1 1 1 1
X1 X2 X3 Y
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0
г)
X1 X2 X3 X4 X5 Y
0 0 0 0 0 1
* * * * * 0
в)
д)
X1 X2 X3 X4 Y
0 0 0 0 1
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 0
1 1 1 1 0
е)
Рис. 2.1.6. – Таблица истинности и УГО элемента: а) НЕ; б) 3И; в) 4И; г) 3ИЛИ-НЕ; д) 5ИЛИ-НЕ; е) 4ИЛИ-НЕ.

2.2. Блок индикации.
Блок индикации предназначен для отображения состояние регистров цифрового устройства. Данный блок состоит из семисегментного индикатора с общими катодами (рис. 2.1.7), т.к. он управляется высоким уровнем сигнала.
Рис. 2.1.7.
3. Принципиальная схема
Принципиальную схему разрабатываем на основе функциональной, подбирая для каждого элемента из специальных справочников типономиналы, соответствующие ГОСТу.
1. КР1533ЛН1
Микросхема типа ЛН представляет собой инвертор и реализует функцию НЕ.
УГО микросхемы представлено на рис. 3.1.1.
Рис. 3.1.1.
Данная ИМС содержит шесть элементов НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.1.1.
Таблицы 3.1.1.
Таблица истинности элемента НЕ
X Y
0 1
1 0
где Х – входной сигнал,
Y – выходной сигнал.
2. КР1533ЛИ6
Микросхема типа ЛИ реализует функцию И. УГО микросхемы представлено на рис. 3.2.1.
Рис. 3.2.1.
Данная ИМС содержит два четырехвходовых элемента И, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.2.1.
Таблица 3.2.1.
Таблица истинности элемента 4И.
X1X2X3X4Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 0
1 1 1 1 1
где Xi – входные сигналы,
Y – выходной сигнал.
3. КР1533ЛИ3
Микросхема типа ЛИ реализует функцию И. УГО микросхемы представлено на рис. 3.3.1.
Рис. 3.3.1.
Данная ИМС содержит три трехвходовых элемента И, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.3.1.
Таблица 3.3.1.
Таблица истинности элемента 3И.
X1X2X3Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
где Xi – входные сигналы,
Y – выходной сигнал.
4. КР1533ЛЕ4
Микросхема типа ЛЕ реализует функцию ИЛИ-НЕ. УГО микросхемы представлено на рис. 3.4.1.
Рис. 3.4.1.
Данная ИМС содержит три трехвходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.4.1.
Таблица 3.4.1.
Таблица истинности элемента 3ИЛИ-НЕ.
X1X2X3Y
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0
где Xi – входные сигналы,
Y – выходной сигнал.
5. КР531ЛЕ7
Микросхема типа ЛЕ реализует функцию ИЛИ-НЕ. УГО микросхемы представлено на рис. 3.5.1.
Рис. 3.5.1.
Данная ИМС содержит два пятивходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.5.1.
Таблица 3.5.1.
Таблица истинности элемента 5ИЛИ-НЕ.
Х1 X1 X2 X3 Y
0 0 0 0 1
* * * * 0
где Xi – входные сигналы,
Y – выходной сигнал.
6. К155ЛЕ3
Микросхема представляет собой два логических элемента 4ИЛИ-НЕ со строб...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь  на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ
Простая ссылка на эту работу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:



Добавлено: 2011.12.07
Просмотров: 1604

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная!