Реферат: Синтез логических схем
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.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--