Компютерна схемотехніка (стр. 1 из 4)
Міністерство освіти та науки України
Одеський національний політехнічний університет
Інститут комп’ютерних систем
Кафедра інформаційних систем
Курсова робота
з дисципліни
«Комп’ютерна схемотехніка»
Виконав
Бородавкін С. М.,
ст. гр. АН-011
Перевірив
доц. Ніколенко А.О.
Одеса – 2003
З А В Д А Н Н Я
на курсову роботу з дисципліни
“Комп’ютерна схемотехніка”
1.1 Синтезувати комбiнацiйну схему, що реалізує задану функцію 5-ти змінних.
1.2 За результатами синтезу побудувати функціональну схему в заданому базисі.
1.3 Спроектувати керуючий автомат Мура за заданою граф-схемою алгоритму. Побудувати принципову схему автомата на елементах малого ступеня інтеграції заданої серії. Визначити максимальну затримку переключення схеми та максимальну допустиму частоту переключення.
1.4 Спроектувати керуючий автомат Мілі за заданою граф-схемою алгоритму. Побудувати принципову схему автомата на основі програмованих логічних матриць (ПЛМ).
Завдання видав: доц. каф. інф. систем __________ А.О. Ніколенко
Завдання одержав: ст. гр. АН-011 ____________ С.М. Бородавкін
Анотація
Метою даної курсової роботи являється закріплення основних теоретичних і практичних положень дисципліни «Комп’ютерна схемотехніка» і одержання навички в проектуванні принципових схем цифрових пристроїв обчислювальної техніки. Знання, одержані під час вивчення цієї дисципліни, використовуються для аналізу та синтезу різноманітних цифрових пристроїв обчислювальної техніки та автоматики. На початку роботи виконується вибір варіанту за схемою розглянутою складачем роботи. По-перше синтезується комбінаційна схема і за результатами синтезу будується функціональна схема в базисі 2І-НІ. Потім проектується автомат Мура за блок-схемою і будується принципова схема автомату на елементах малого ступеня інтеграції серії КР1533. Проектується автомат Мілі за заданою граф-схемою алгоритму і будується схема на основі ПЛМ.
Зміст
1. Синтез комбінаційної схеми
1.1. Отримання вихідної БФ
1.2. Мінімізація БФ
1.3. Вибір базиса. Застосування факторного алгоритму
2. Синтез управляючого автомата Мура
2.1. Вибір вихідних даних для проектування
2.2. Розрахунок даних синтезу
3. Синтез управляючого автомата Мілі
3.1. Вихідні дані
3.2. Дані синтезу
4. Перелік використаної літератури
Додаток 1
Додаток 2
Додаток 3
Додаток 4
1. СИНТЕЗ КОМБІНАЦІЙНОЇ СХЕМИ
1.1. Отримання вихідної БФ
Вихідна БФ 5-ти змінних задається своїми значеннями, які визначаються 7-розрядними двійковими еквівалентами чисел, що вибираються з таблиці 1 [1] за значеннями числа (А), місяця (В) і порядкового номера (С) за списком групи. Значення функції на наборах:
· 0-6 – за значенням А;
· 7-13 – за значенням В;
· 14-20 – за значенням С;
· 21-27 – за значенням (А + В + С);
· 28-31 – невизначені значення.
A = 27 ® 3710 = 1001012 ® X100101
B = 6 ® 5910 = 1001012 ® X111011
C = 6 ® 5910 = 1001012 ® X111011
SABC = 39 ® 6210 = 1111102 ® X111110
Таким чином, таблиця істиності для вихідної функції F(X1, X2, X3, X4, X5) має вигляд:
Таблиця 1.1.1
Вихідна БФ для синтезу КС
| № | X 1 | X 2 | X 3 | X 4 | X5 | F |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | X |
| 8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 9 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 10 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 12 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 13 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 14 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | X |
| 15 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 16 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 17 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 18 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 19 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 20 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 21 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | X |
| 22 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 23 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 24 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 25 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 26 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 27 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 28 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | X |
| 29 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | X |
| 30 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | X |
| 31 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | X |
1.2. Мінімізація БФ
Виконаємо мінімізацію отриманої БФ по нулях і по одиницях для вибора мінімальної НФ.
 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 |  100 |
| 00 |  X | 1 |  1 | X | 1 | |||
| 01 | 1 | 1 |  1 |  X | 1 | 1 | 1 | |
| 11 | 1 | 1 | 1 | X | X | X | X | |
| 10 | 1 |  1 | 1 | 1 |  1 | X | 1 |
Рис. 1.2.1. Карта Карно для МДНФ
МДНФ =
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
(1.2.1)Ціна за Квайном такої МДНФ Скв = 29.
| 000 | 001 | 011 |  010 | 110 | 111 |  101 | 100 |
| 00 | X |   0 | 0 | X | 0 | ||
| 01 | 0 | X | |||||
| 11 | 0 | X | X | X | X | ||
| 10 |  0 |  X |
Рис. 1.2.2. Карта Карно для МКНФ
МКНФ=(X1+X2+X3+
)( 
+X3+ + 
)(X2+X3+ +X5)(X2+ 
++X4+
) (1.2.2)Ціна за Квайном Скв=27.
1.3. Вибір базиса
Застосування факторного алгоритму. Виходячи з результатів, отриманих на попередньому кроці, для синтеза КС вибирається МКНФ. Синтез схеми буде виконаний у базисі 3АБО‑НІ. В результаті виконання факторного алгоритму вихідна МКНФ набуває вигляду:
(1.3.1)КС, реалізуюча задану БФ, має вигляд:
Рис. 1.3.1. Синтезована КС
2. СИНТЕЗ УПРАВЛЯЮЧОГО АВТОМАТА МУРА
2.1. Вибір вихідних даних для проектування
Граф-схема алгоритму складається з трьох блоків E, F, G, і вершин BEGIN і END. Загальна структура граф-схеми показана на рис. 8 [1]. Типи блоків вибираються на основі чисел А, В, С (див. п.1.1).