Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4603 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Предмет:
Бортовые цифровые вычислительные устройства
Файл:
Контрольная работа / Kontrolnaya_rabota var15.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
30.01.2024
Размер:
327.31 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

Контрольная работа

Цель работы: построить схемы счетчика и преобразователя кода в соответствии с вариантом задания.

Краткая теория об узлах бцву

Вычислительная техника в авиации применяется в первую очередь для решения на­вигации и управления различными системами. Широкое внедрение вычислитель­ной техники на борт самолета позволило освободить экипажи от трудоемких вы­числительных операций и дать возможность автоматизировать решение сложных задач управления. Резкий скачок в развитии авиационной техники потребовало быстрого решения сложных задач с высокой точностью, что вызвало необходимость совершенство­вания имеющихся и создание принципиально новых вычислительных средств, отвечающих требованиям современной авиационной техники. В результате в авиации в настоящее время используются сложные вычислительные системы и комплексы.

Бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ) и системы (БЦВС) предназначе­ны для решения пилотажно-навигационных задач, обеспечения работы радиолокационных средств, изменения координат, задач по организации связи, контроля бортовых систем, отображения информации, автоматического управления и ряда других задач.

Рисунок 1 – Система целиком

При решении задач БЦВМ (БЦВС) получает всю информацию от различных датчиков ДИ, которая поступает либо непосредственно в цифровой форме, либо преобразуется из анало­говой формы в цифровую с помощью входных преобразователей «Аналог-Код» (ВхПр А-К). Результаты решения, полученные в виде чисел в процессоре (Пр) после преобразования в аналоговую форму с помощью выходных преобразователей «Код-Аналог» (ВыхПр К-А), поступают в различные исполнительные устройства (ИУ) самолета либо для управления отдельными его подсистемами, либо для отображения информации.

Вариант задания и исходные данные

Таблица №1 – Вариант задания

№ вар.

Двоично- дес. код

Тип триггера

Тип индикатора

15

6221

JK-триггер

Светодиодный индикатор 6х11

Материалы по синтезу счётчика

Последовательность действий при синтезе двоично-десятичного счетчика следующая:

      • Построение таблицы кодирования десятичных цифр в заданном двоично-десятичном коде.

      • Построение таблицы переходов счетчика, определяющей новые состояния его разрядов с приходом в очередном такте счётного импульса.

      • Построение диаграмм Карно, описывающих переходы каждого разряда счетчика в новое состояние в очередном такте.

      • Построение диаграмм Карно для функций, описывающих логику формирования управляющих сигналов на входах каждого разряда счетчика.

      • Минимизация логических функций, описывающих логику формирования управляющих сигналов на входах каждого разряда счетчика.

      • Приведение логических функций к базису заданной системы элементов.

      • Построение функциональной схемы счетчика.

Построение таблицы кодирования десятичных цифр в заданном двоично- десятичном коде

Таблица №2 – Таблица кодирования десятичных цифр в коде 6-2-2-1

Десятичная

цифра

Цифры кода

6-2-2-1

Десятичная цифра

Цифры кода

8-4-2-1

0

0000

0

0000

1

0001

1

0001

2

0010

2

0010

3

0011

3

0011

4

0110

4

0100

5

0111

5

0101

6

1000

6

0110

7

1001

7

0111

8

1010

8

1000

9

1011

9

1001

Неиспользуемые

коды

0100

10

1010

0101

11

1011

1100

12

1100

1101

13

1101

1110

14

1110

1111

15

1111

Построение таблиц переходов счетчика

Таблица 3 – Таблица переходов для суммирующего счётчика 6-2-2-1

Такт

Q

Номера состояний счётчика

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

t

Q1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

Q2

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

Q3

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

Q4

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

t+1

Q1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

Q2

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

Q3

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

Q4

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

Построение диаграмм Карно, описывающих переходы каждого разряда счетчика в новом такте

Эталонная

Q1

0

-

-

1

6

-

-

7

Q4

Q2

8

-

-

9

2

4

5

3

Q3

1

Q1

01

-

-

10

01

-

-

10

Q4

Q2

01

-

-

10

01

01

10

10

Q3

2

Q1

00

-

-

01

00

-

-

01

Q4

Q2

11

-

-

10

11

11

10

11

Q3

3

Q1

00

-

-

00

00

-

-

00

Q4

Q2

00

-

-

00

00

11

10

01

Q3

4

Q1

00

-

-

00

11

-

-

11

Q4

Q2

11

-

-

10

00

00

01

00

Q3

Построение карт Карно, описывающих логику формирования управляющих

сигналов на входах каждого разряда счетчика

Таблица 4 – Характеристическая таблица JK-триггера

Состояние триггера

Управляющие сигналы

Текущее

Следующее

Вход J

Вход K

0

0

0

*

0

1

1

*

1

0

*

1

1

1

*

0

Для входа J

1

Q1

1

-

-

*

1

-

-

*

Q4

Q2

1

-

-

*

1

1

*

*

Q3

2

Q1

0

-

-

1

0

-

-

1

Q4

Q2

*

-

-

*

*

*

*

*

Q3

3

Q1

0

-

-

0

0

-

-

0

Q4

Q2

0

-

-

0

0

*

*

1

Q3

4

Q1

0

-

-

0

*

-

-

*

Q4

Q2

*

-

-

*

0

0

1

0

Q3

Для входа K

1

Q1

*

-

-

1

*

-

-

1

Q4

Q2

*

-

-

1

*

*

1

1

Q3

2

Q1

*

-

-

*

*

-

-

*

Q4

Q2

0

-

-

1

0

0

1

0

Q3

3

Q1

*

-

-

*

*

-

-

*

Q4

Q2

*

-

-

*

*

0

1

*

Q3

4

Q1

*

-

-

*

0

-

-

0

Q4

Q2

0

-

-

1

*

*

*

*

Q3

Минимизация логических функций, описывающих логику формирования управляющих сигналов на входах каждого разряда счетчика

Приведение логических функций к базису заданной системы элементов

При использовании элементов серии 155 полученные уравнения требуется преобразовать к базису И-НЕ

Построение функциональной схемы счетчика

Рисунок 2 – Схема счётчика

Материалы по синтезу преобразователя кода (для одного из выходов)

Синтез преобразователя кода проводится в следующей последовательности:

  • Для заданного типа индикатора определяется количество сегментов и форма отображения десятичных цифр.

  • Составляется таблица истинности, в которой функцией является сегмент индикатора, а переменными - разряды счетчика.

  • Записывается система логических функций, определяющая условия формирования единичных сигналов для включения соответствующего сегмента в зависимости от состояния счетчика.

  • Осуществляется минимизация функций при помощи карт Карно.

  • Производится приведение функций к заданной системе элементов.

  • Строится объединённая функциональная схема преобразователя.

Определение количества сегментов и формы отображения десятичных цифр

В качестве индикатора, в соответствии с вариантом, будем использовать светодиодный индикатор 6*11, представленный на рисунке 2.

Рисунок 3 – Светодиодный индикатор 6*11

Составление таблицы истинности

Таблица 5 – Таблица истинности для светодиодного индикатора 6*11

Десятичные цифры

Цифры кода

6-2-2-1

Сегменты цифрового индикатора

Q4Q3Q2Q1

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S13

0

0000

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

0001

0

0

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

2

0010

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

3

0011

1

1

0

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

4

0110

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

5

0111

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

6

1000

0

1

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

7

1001

1

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

8

1010

0

1

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

0

9

1011

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

Неиспользу- емые коды

0100

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0101

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1100

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1101

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1110

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1111

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Запись системы логических функций

Система логических функций включает 13 логических функций. Каждая функция логическая записывается по таблице 5:

S1= (2,3,4,5,7);

S2 = (0,2,3,5,6,7,8,9);

S3= (1,4,5,6,7);

S4= (0,4,5,6,8,9);

S5 = (0,1,2,3,4,6,7,8,9);

S6 = (0,3,4,6);

S7 = (2,3,4,5,6,8,9);

S8 = (0,1,4,7,9);

S9 = (0,2,6,8);

S10 = (0,1,3,4,5,6,7,8,9);

S11 = (3,5,9);

S12= (0,2,3,5,6,8,9);

S13 = (1,2,4,7).

Минимизация функций

Эталонная

Q1

0

*

*

1

6

*

*

7

Q4

Q2

8

*

*

9

2

4

5

3

Q3

S1

Q1

*

*

*

*

1

Q4

Q2

*

*

1

1

1

1

Q3

S2

Q1

1

*

*

1

*

*

1

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

1

Q3

S3

Q1

*

*

1

1

*

*

1

Q4

Q2

*

*

1

1

Q3

S4

Q1

1

*

*

1

*

*

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

Q3

S5

Q1

1

*

*

1

1

*

*

1

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

1

Q3

S6

Q1

1

*

*

1

*

*

Q4

Q2

*

*

1

1

Q3

S7

Q1

*

*

1

*

*

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

1

1

Q3

S8

Q1

1

*

*

1

*

*

1

Q4

Q2

*

*

1

1

Q3

S9

Q1

1

*

*

1

*

*

Q4

Q2

1

*

*

1

Q3

S10

Q1

1

*

*

1

1

*

*

1

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

1

Q3

S11

Q1

*

*

*

*

Q4

Q2

*

*

1

1

1

Q3

S12

Q1

1

*

*

1

*

*

Q4

Q2

1

*

*

1

1

1

1

Q3

S13

Q1

*

*

1

*

*

1

Q4

Q2

*

*

1

1

Q3

Построение функциональной схемы преобразователя

Рисунок 4 – Схема преобразователя и индикатора

Рисунок 5 – Схема электронных часов

Вывод: В ходе выполнения работы была изучена Краткая теория об узлах БЦВУ и произведен синтез счетчика в среде NI Multisim.

Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности