Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Лабораторна робота №2
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
АСУ
Інформація про роботу
Рік:
2001
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
СП
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра АСУ
Лабораторна робота №2
“Лічильники”
Мета роботи – вивчення принципів побудови лічильників і лічильних схем, виконаних на інтегральних елементах з потенційним представленням інформації.
Загальні положення.
Однією з поширених операцій, що виконуються в обчислювальних пристроях цифрової обробки інформації, є підрахунок числа сигналів. Вузол обчислювальних пристроїв, що призначений для підрахунку числа вхідних сигналів, називається лічильником. Класифікують лічильники по системі числення, по операції, яка реалізується, по організації ланцюгів переносу та по іншихознаках.
Основою любого лічильника служить лінійка з декількох тригерів. Різні варіанти лічильників відрізняються схемами керування цими тригерами. Між тригерами додаються логічні зв΄язки, призначення яких – заборонити проходження в циклі підрахунку зайвим імпульсам.
До основних параметрів лічильника відносяться:
К – модуль лічби або коефіцієнт перерахунку лічильника;
N – ємність лічильника;
fmax – максимальна частота надходження вхідних сигналів;
tb – час встановлення лічильника.
Для лічильників, які спрацьовують по рівню тактового сигналу, tb характкризує максимальний часовий інтервал між моментом надходження лічильного сигналу й моментом установлення коду лічильника. Для лічильників, які працюють у режимі з внутрішньою затримкою, tb визначається максимальним часом між моментом закінчення лічильного сигналу й моментом установлення коду лічильника. Максимальний час час встановлення лічильника tbmax (із стану 11...1 в стан 00...0) буде залежати від організації переносу. Параметри fmax і tbmax визначають швидкодію лічильника.
Лічильники зі звичайним порядком лічби.
Простий лічильник – тригер з лічильним входом, який здійснює підрахунок і зберігання результату підрахунку не більше двох сигналів. З΄єднавши декілька лічильних тригерів (подільників частоти) певним чином, дістанемо схему багаторозрядного лічильника. У складі сучасних серій лічильних мікросхем для побудови лічильників знайшли широке застосування D-тригери та JK-тригери.
Рис.1. Асинхронний сумуючий лічильник.
При використанні D-тригера в якості лічильного його інвертуючий вихід з΄єднується зі своїм входом D. Підсумовуючий синхронний лічильник на D-тригерах отримаємо, якщо інвертуючий вихід попереднього тригера з΄єднати з входом С наступного тригера. У віднімаючому лічильнику прямий вихід попереднього тригера з΄єднати з входом С наступного тригера. Реверсивні лічильники підраховують число імпульсів як у прямому, так і у зворотньому напрямках. Для побудови реверсивних лічильників необхідно передбачити схеми, які пропускають сигнали на входи наступних тригерів або з інверсних, або з прямих входів попередніх тригерів. При побудові підсумовуючого асинхронного лічильника на JK-елементах необхідно з΄єднати прямий вихід попереднього тригера з входом С наступного тригера. У віднімаючого асинхронного лічильника на JK-тригерах будуються аналогічно реверсивним лічильникам на D-тригерах.
Асинхронні схеми лічильників мають низьку швидкість. Час встановлення таких лічильників рівний сумі часу встановлення всіх тригерів лічильника. Збільшення швидкодії можна досягти шляхом зменшення часу розповсюдження переносу, використовуючи лічильники з наскрізними, паралельними і груповими переносами.
При груповому переносі багаторозрядний лічильник розбивають на декілька груп. У середині кожної групи організується наскрізний абл паралельний перенос, а між групами послідовний перенос. Реалізація лічильників з паралельним переносом на одноступеневих D-тригерах потребує додаткових апаратурних затрат і, відповідно, ускладнення схеми.
Паралельний перенос легко реалізується на JK-тригерах, які мають по декілька J- та К- входів, з΄єднаних знаком кон΄юнкції.
Рис. 2. Синхронний лічильник з паралельним переносом.
Розглянуті лічильники мали коефіцієнт переліку 2n, де n – число розрядів лічильника. Але на практиці виникає необхідність у лічильниках, коефіцієнт яких відмінний від 2n. Принцип побудови таких лічильників заключається у виключенні “зайвих” сиійких станів в лічильника з К=2n, тобто в організації схем, які забороняють деякі стани. Число заборонених станів М = (2n) – К.
В залежності від того, які стани лічильника вибираються робочими, всі лічильники з довільним коефіцієнтом переліку можна розділити на ліичльники з довільним і звичайним порядком лічби.
Розглянемо спосіб побудови лічильника із звичайним порядком лічби. У таких лічильниках зменшення числа стійких станів досягається за рахунок скидання його в нульвий стан при запису заданого числа сигналів. До лічильника додається логічний пристрій, який перевіряє умову: “код на лічильнику відображає число рівне К, і взалежності від результату переірки направляє вхідний сигнал або в шину “встановлення 0” або на підсумування до записаного коду”. Ця умова може бути перевірена n-вхідною схемою “І”, зв΄язаною з прямими виходами тих тригерів, які при запису в лічильнику числа К повинні знаходитись в стані “1”.
Лічильники з довільним порядком лічби.
У практиці проектування лічильних схем з К≠2 часто застосовується принцип організації лічби на основі лічильників з К = 2n+1, тобто на лічильниках, які дозволяють збільшити модуль рахунку на одиницю. Для побудови такого лічильника потрібний модуль рахунку треба представити у вигляді добутку співмножників (груп), кожний з яких складається з чисел степеня 2 і додаткових одиниць. Наприклад,
9 = (2+1)(2+1), 10 = (2+1)2 = (4+1)2, 11 = 2 (4+1), 12 = 4 (2+1), 13 = 4(2+1)+1,
14 = 2∙2 (2+1)+1, 15 = (2+1)(4+1).
17.07.2020 14:07-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора