Сызбалық логикасы бар басқару құрылғысын жобалау

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 31 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі.

Көлік және коммуникация колледжі

$C:\Users\admin\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\Xshn73oex8A.JPG$

Курсттық жұмыс

Тақырыбы: Сызбалық логикасы бар басқару құрылғысын жобалау

Жоба жетекші қолы: күні:

Орындаған: қолы: күні:

Топ

КЖ. 1306000. 07 ТЖ

Астана 2015 ж.

Мазмұны

Кіріспе

Басқару құрылғысының күй санын анықтау
Триггер санын және түрін анықтау
Регистр күйінің ақиқаттық кестесі
Графикалық схемалар
JK триггердегі басқару құрылғысының ақиқаттық кестесі
Вейч карталарын толтыру
Барлық триггерлердің J және K кірулеріне Вейч карталары
Барлық JK кірулеріне МДНФ жазу
И→НЕ базисіне көшу
Y Микробұйрық үшін логикалық тізімі
И→НЕ базисіне қосу
Микросхема таңдау
И→НЕ базисінде басқару құрылғысының схемасы
Элемент тізімі
Басқару құрылғысының жұмыс принципы

Қорытынды

Қолданылған әдебиет тізімі

Кіріспе

Сандық құрылғылар және микропроцессорлар

Қазіргі кезде әлемде сандық құрылғылардың алатын орны ерекше. Бұл құрылғылыр даму үстінде. Цифрлық құрылғылар ақпаратты цифрлық формат түрінде қабылдап, жіберетін технология. Физикалық жағынан үш негізгі базаға жіктеуге болады. Олар: электромеханикалық (электромагнитті реле), электронды (диодтыр, транзисторлар), микроэлектронды (микросхемалар, оптикалық жабдықтар) . Соңғы уақытта цифрлық құрылғылар микро мен нано технологиялар бойынша шығарылып жатыр. Біздің курстық жобамыз басқару құрылғыларына арналған болғандықтан (микропроцессорлар) кішкене соған мағлұмат берелік.

Негізі, ақпаратты цифрлік өңдеу әдістерінің қарқынды дамуы микропроцессорлық жабдықтардың (дербес компьютерлер мен сәйкес перифериялық құрылғылар) жасалуына және олардың өндірістің барлық саласына енгізілуіне алып келді. Есептеу атематик Джон фон Нейман қалап кеткені белгілі. 1946 жылы ол өз архитектуралары туралы білім негізін атақты американдық м Г. Голдстайн және А. Беркспен бірге «Электрондық есептеу құрылғысының логикалық конструкциясын алдын-ала қарастыру» атты мақаласында қазір классикалық болып табылатын есептеу машиналарын құру принципін ұсынған еді. Сол фон Неймандық негізде алғашқы микропроцессор жасалған болатын. Сонау 70-жылдардан басталатын микропроцессордың даму тарихы әлі күнге дейін өз жалғасын табуда. Классикалық архитектуралы микропроцессорлармен бірге жаңа, бейдәстүрлі микропроцессорлар қатар дамып келеді.

Микропроцессор (МП) - бұл сандық мәліметтерді өңдеу үшін және сол өңдеу процесін бірнеше интегралды сұлбаларда басқару үшін бағдарламалы-басқарулы электронды сандық құрылғы. Қазіргі микропроцессорлар секундына 4 млрд. әрекетті іске асыра алады және көптеген әртүрлі технологияларды пайдалана өндіріледі. ХХ ғасырдың 90-жылдарынан бастап, олар бірнеше даму сатыларынан өтті. Микропроцессорлар құрылымының даму шыңы, микпроцессордың 6-буынының технологиясын пайдалана бастауынан негіз алады, 2002 жылы кремнийдің жаңа қасиеттерін қолданудан өндірісте аз шығынмен жоғары жиілілік алынды және логикалық схема жасалды.

Микропроцессорлардың дәстүрлі емес түрлеріне ассоциативті процессорлар, матрицалық процессорлар, ДНҚ-процессорлар, сигналдық процессорлар, деректер базасының процессорлары, коммуникациялық процессорлар, ағындық процессорлар, нақты емес логикалы процессорлар және нейропроцессорлар жатады.

Қазір жаңа процессорлар тиімділігі кристалдың жиілігінің өсуіне қарамастан түсіп барады, себебі кремний технологиясы өз мүмкіндігінің шегіне жетіп қалды. Микропроцессор - интегральдық схема, кішкене ғана кремний кристалынан жасалған. Кремний жартылай өткізгіштік қасиетінің болуына сай микросхемаларда пайдаланылады: оның электр өткізгіштігі диэлектриктерден жоғары, бірақ металдан төмен.

Кремнийден изолятор жасауға болады, ол электр зарядтарының қозғалуына кедергі жасайды, әрі одан электр зарядтары еркін өте береді. Жартылай өткізгіштің өткізгіштігін қоспалар қосу арқылы басқаруға болады.

Басқару құрылғысының күй санын анықтау

Басқару құрылғысы - компьютер (ЭЕМ) процессорының негізгі бөлігі. Ол орындалуға тиісті әрекеттерге байланысты ЭЕМ-нің барлық құрылғыларына басқару сигналдарын беріп отырады; атқарылатын амалдарға қатысты мәліметтердің жедел жад ұяларындағы адрестерін анықтайды; сыртқы құрылғылардың берілген командаларға сәйкес реттілікпен қызмет етуін қадағалайды; арифметикалық және орындайды, т. б. Басқару құрылғысының құрамына тактілік импульс беретін генератор, өте шапшаң жұмыс атқара алатын ішкі жедел жад, арифметика-логикалық құрылғы, ЭЕМ блоктарын бір-бірімен байланыстыратын интерфейс жүйесі енеді.

Күй көрсеткіштерімен танысу

Күй көрсеткіштері өнімділік туралы бір қарағаннан маңызды ақпаратты бере алады және ақпарат «Жалпы пайда» сияқты қаржылық мәндер бойынша есеп берумен шектелмейді. Күй көрсеткіштері сандық ақпараттың кез келген түрін сипаттай алады. Әртүрлі ұйымдар мүлдем басқаша мақсаттар орнатуы мүмкін.

Мысалы, ұйымыңыз негізгі қызметкерлерді қайта оқытқысы келуі мүмкін. Күй көрсеткіштері оқуды бастаған, оқыту бағдарламасын аяқтаған қызметкерлер санын біліп отыруға, не болмаса оқыту бағдарламасын әзірлеу процессінің бақыланып отырғандығынан хабардар болуға мүмкіндік береді. Мұнда әртүрлі топтардың күй көрсеткіштерін пайдалану жолдары көрсетілген:

Тұтынушыға қызмет көрсету. Тұтынушыға қызмет көрсету тобы қызмет сұраулары үшін жауап беру жылдамдығын жақсартқысы келеді. Бір күй көрсеткіші күніне тұтынушыларға қызмет көрсету сұрауларының жалпы санын бақылай алады. Одан кейін, бірдей тізімдегі байланыстырылған көрсеткіш сұрау үшін қажет болған минут санын көрсетуі мүмкін.

Желіде сатып алу каталогының қоймасы. Сатылым бірлігі табысты Еуропалық Одақ пен Оңтүстік Америкада 5%-ға көтергісі келеді. Күй көрсеткіші белгілі бір өнімнің немесе ел/аймақ бойынша барлық өнімдердің жалпы сатуы бойынша есеп беруі мүмкін.

Адамдық ресурстар. Адамдық ресурстар ұйымы ауыруға байланысты жоғалған жұмыс күндерінің санын 10%-ға азайтқысы келеді. Бір көрсеткіш жоғалған жұмыс күндерінің санын бақылай алады және басқасы орындағы сәйкес ұсыныстарға қызметкерлердің қатысуы бойынша есеп беруі мүмкін.

Бағдарламаны орындау алгоритмі.

У- микробұйрық.

А- құрылғының күй жағдайлары.

Х- құрылғының белгілері.

Триггер саны және түрін анықтау

Триггер -1 бит ақпаратты ұзақ сақтауға арналған құрылғы. Триггер деп, электрондық есептеуіш машиналарында, автоматика мен телемеханиада әртүрлі операциялар орындауға арналған, яғни алынған информация сақтауға /сақтағыш құрылғы/, уақыт датчигі схемасында және цифрлы санауыштарда импульстарды санауға, цифрлы жиілікті бөлгіштерде қолданылатын электрондық ауыстырып қосылғыш құрылғыны немесе аударылып түскіш құрылғыны айтады. U _sac /, U _шығ1 және U _шығ2 кернеудің . осы мәндерарттытүрде «0» және «1» тепе-. t ₁ - t ₂ уақытаралығында U _шығ1 кернеудің нольдікдеңгейіне, ал U _шығ2 / тепе-/. Осы жағдайда триггер басқарушы импульс .

Яғни, триггер . T ₂ - импульс әрекететкенде, -қарсышамағаөзгереді, яғни триггер тепе-теңдікжағдай - t ₂ - t ₃ уақытаралығындаөтеді.

Тригердің түрлері;

Тригер

Синхронды Асинхронды

Синхронды - синхронды триггердің ауысуы арнайы синхронизация кіруіне байланысты (такт кіруі - С)

Асинхронды - кіруінде сигнал болғанда ғана ауысатын тригерлер түрі

RS, D, T, JKJK

Триггер түрі JK

ШГБ

Күй кестесі

J: 0

K: 0

Q: 0

J: 0

K: 1

Q: 1

J: 1

K: 0

Q: 1

J: 1

K: 1

Уақытша диаграмма

J=0111011010100

K=0110001011001
C

J

K

Q

Регистор күйінің шындық кестесі

Регистор - көп разрядты екілік сандарды сақтауға арналған құрылғы. Олар триггерлердің негізінде құрылады. Регистор құрамындағы триггерлер саны регистордың разряд санымен анықталынады.

Регистерлерге санының енгізу тәртібінің баланысты тізбекті немесе паралель регистор деп аталынатын түрлері бар.

Тізбекті регистірде әрбір триггерлердің шығысы келесі триггерлердің ақпараттық кірісіне жалғанады.

Регистірдің шындық кестесін құрамыз

Күй жағдайы

Q ₁

Q ₀

Күй жағдайы: А ₀

Q1: 0

Q0: 0

Күй жағдайы: А ₁

Q1: 0

Q0: 1

Күй жағдайы: А ₂

Q1: 1

Q0: 0

Күй жағдайы: А ₃

Q1: 1

Q0: 1

Басы ( ) ( ) ( ) ( )

соңы

Графикалық схемалар

Ауысулардың графикалық схемасы

JK тригеріндегі басқару құрылғысының ақ кестесі

JK триггердің ауыстыру кестесі

Аусулар

Аусулар:

0-0

0-1

1-0

1-1

Аусу-

Лар

Күй жағдайлары

Бел

гіле

нуі

Микро

бұй

рық

Тригер Саны

Алдыңғы

Кейінгі

\frac{}{}

Аусу-Лар: 1

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 0

Микробұйрық: 0

Тригер Саны:

Аусу-Лар: 2

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 0

Микробұйрық: 1

Тригер Саны:

Аусу-Лар: 3

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 1

Микробұйрық: 0

Тригер Саны:

Аусу-Лар: 4

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 1

Микробұйрық: 1

Тригер Саны:

Аусу-Лар: 5

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 1

Микробұйрық: 1

Тригер Саны:

Аусу-Лар: 6

Күй жағдайлары:

Белгіленуі: 1

Микробұйрық: 1

Тригер Саны:

Вейч карталарын толтыру

Алдыңғы күй жағдайына вейч картасын толтырамыз

4: 6

4: 5

3: 3

4: 2

3: 1

4: 2

3: 1

Аусулар

СДНФ

Аусулар: 1

СДНФ:

Аусулар: 2

СДНФ:

Аусулар: 3

СДНФ:

Аусулар: 4

СДНФ:

Аусулар: 5

СДНФ:

Аусулар: 6

СДНФ:

БАРЛЫҚ ТРИГГЕРЛАРДЫҢ

J ЖӘНЕ K КІРУЛЕРІНЕН ВЕЙЧ КАРТАЛАРЫ

J және K кірулеріне вейч карталарын толтырып біріктіреміз

БАРЛЫҚ ТРИГГЕРЛАРДЫҢ

J ЖӘНЕ K КІРУЛЕРІНЕ СДНФ

Барлық триггерлердің J және К кірулеріне СДНФ

СДНФ

И-НЕ БАЗИСІНЕ КӨШУ

И-НЕ базисіне көшу және керекті элемент санын анықтау

- элемент қажет емес

- элемент қажет емес

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

=элемент қажет емес

=1 эл. 2 И-НЕ

= элемент қажет емес

= 1эл. 3 И-НЕ

Ү МИКРОБҰЙРЫҚ ҮШІН ЛОГИКАЛЫҚ ТІЗІМІ

Ү МИКРОБҰЙРЫҚ ҮШІН ЛОГИКАЛЫҚ ТІЗІМІ

Ү микробұйрық үшін логикалық тізімін жазамыз

И-НЕ БАЗИСІНЕ КӨШУ

Микробұйрық үшін И-НЕ базисінде логикалық элемент тізімін табамыз

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

: 1

: 0

1эл. 2 И-НЕ

1 эл. 2 И-НЕ

1 эл. 4 И-НЕ

МИКРОСХЕМНЫ ТАҢДАУ

МИКРОСХЕМНЫ ТАҢДАУ

Басқару құрылғысының схемасына қажетті элементтер:

- 2 JKтриггер

- 4 эл. 2 И-НЕ

- 1 эл. 3 И-НЕ

- 1 эл. 4 И-НЕ

И-НЕ БАЗИСІНДЕ БАСҚАРУ ҚҰРЫЛҒЫСЫНЫҢ СХЕМАСЫ ЭЛЕМЕНТ ТІЗІМІ

Позиция

Атауы

Саны

Қосымша

Позиция: D1

Атауы: К155ТВ15

Саны: 1

Қосымша: -

Позиция: D2

Атауы: К555ЛА3

Саны: 1

Қосымша: -

Позиция: D3

Атауы: К555ЛА3

Саны: 1

Қосымша: 2 эл. 2 И-НЕ пайдалан.

Позиция: D4

Атауы: К555ЛА1

Саны: 1

Қосымша: 1 эл. 4 И-НЕ пайдалан.

Позиция: D4

Атауы: К555ЛА4

Саны: 1

Қосымша: 2 эл. 3 И-НЕ пайдалан.

БАСҚАРУ ҚҰРЫЛҒЫСЫНЫҢ ЖҰМЫС ПРИНЦІПІ

Мен осы курстық жобада сызбалық логикасы бар басқару құрылғысын жобалау туралы жаздым. Курстық жобаның бірінші бөлімінде басқару құрылғысының күй санын анықтаудан бастадым. Басқару құрылғысы - компьютер (ЭЕМ) процессорының негізгі бөлігі. Ол орындалуға тиісті әрекеттерге байланысты ЭЕМ-нің барлық құрылғыларына басқару сигналдарын беріп отырады. Курстық жобаның екінші бөлімінде триггер санын және түрін анықтадым. Курстық жобаның үшінші бөлімі регистр күйінің шындық кестесі берілген. Төртінші бөлімде ауысулардың графикалық схемасын жаздық. Бұл схемада төрт күй жағдайы төрт микробұйрық, алты ауысу бар. Бесінші бөлімде JK триггердің ауыстыру кестесін жаздық және басқару құрылғысының шындық кестесін құрдық. Келесі бөлімінде алдыңғы күй жағдайына вейч картасын толтырдық. Жетінші бөлімде J және K кірулеріне вейч карталарын толтырып біріктірдік. Сегізінші бөлімде барлық триггерлердің J және K кірулеріне МДНФ жаздық. Тоғызыншы бөлімде И-НЕ базисіне көшіп керекті элемент санын анықтадық. Оныншы бөлімде у микробұйрық үшін логикалық тізімін жаздық, оны үшінші кесте бойынша қарадық. Келесі бөлімде у микробұйрық үшін И-НЕ базисінде логикалық элемент тізімін таптық. Он екінші бөлімде басқару құрылғысының схемасына қажетті элементтер қарастырдық. Он үшінші бөлімде басқару құрылғысының схемасын сыздық. Одан кейінгі бөлімде керекті элемент тізімін кестеге түсірдік. Он бесінші бөлімде басқару құрылғысының жұмыс принціпі туралы жаздым.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.