В чем заключается принцип обнаружения ошибок при передаче и хранении информации с помощью схем контроля четности? 3 страница

; элементы не нужны.

; 1 элемент 2И-НЕ.

; элементы не нужны.

И еще потребуется 1 элемент 2И-НЕ для отрицания в логическом выражении для .

Записываем логические выражения для микрокоманд Y в виде отдельных многочленов СДНФ:

; ; .

Переходим к базису И-НЕ и определяем требуемое количество элементов.

Поскольку здесь каждое логическое выражение содержит только один многочлен, то переход к базису И-НЕ проще производить так, так мы делали в § 3.7, то есть проинвертируем обе части каждого выражения:

; 1 элемент 2И-НЕ.

Аналогично выполняем переход и для остальных логических выражений:

; 1 элемент 3И-НЕ.

; 1 элемент 2И-НЕ.

Определяем общее количество компонентов в схеме УУ.

2 синхронных JK-триггера + 4 элемента 2И-НЕ + 1 элемент 3И-НЕ.

Подбираем микросхемы.

По одной микросхеме КР1533ТВ6, КР1533ЛА3 и КР1533ЛА4.

Строим схему УУ (рис. 5.6).

Составляем перечень элементов к этой схеме (табл. 5.3):

Поз. обозначение	Наименование	Кол.	Примечание
D1	КР1533ТВ6
D2	КР1533ЛА3
D3	КР1533ЛА4		2 элем. не использ.

Рассмотрим принцип работы УУ на следующем примере: аппаратура находится в состоянии А₃; Показать срабатывание УУ, которое обеспечит переход аппаратуры в состояние А₁ (переход № 5 по граф-схеме переходов рис. 5.3).

16.1. Если аппаратура находится в состоянии А₃, то согласно таблице истинности регистра состояний (табл. 5.1) на выходах этого регистра удерживаются сигналы: , . Покажем их в схеме рис. 5.6.

16.2. Согласно граф-схеме переходов (рис. 5.3) УУ при формировании сигналов управления для перехода № 5 должно учесть флаг (на граф-схеме - ). В рассматриваемом переходе флаг не учитывается, поэтому его значение может быть любым: возьмем для определенности . Покажем и эти значения в схеме рис. 5.6.

16.3. По схеме рис. 5.6 определяем значения сигналов в выходных управляющих цепях, а также на входах J и К всех триггеров регистра состояний.

16.4. На всех управляющих выходах Y сформировались пассивные сигналы логической 1 (все выходы – инверсные, поэтому здесь активным сигналом является 0), то есть ни на одном выходе активный сигнал 0 не появляется. Проверяем полученный результат по граф-схеме переходов (рис. 5.3): действительно, для обеспечения перехода № 5 никакой микрокоманды Y управляющее устройство вырабатывать не должно.

16.5. В определенный момент времени на синхронизирующий вход поступает очередной тактовый импульс, и от его отрицательного перепада (входы CLK триггеров – инверсные динамические, поэтому здесь активным сигналом является отрицательный перепад напряжения) срабатывают триггеры регистра состояний под действием сигналов на входах J и К:

Ø , . В данном случае активный сигнал 1 действует на входе J (это вход установки), поэтому на прямом выходе этого триггера устанавливается 1.

Ø , . Здесь активные сигналы действуют на оба входа, поэтому (см. пункт 2 из § 4.3) триггер переключается в другое состояние, то есть на его выходе вместо 1 устанавливается 0.

16.6. В результате срабатывания на выходах триггеров регистра состояний устанавливаются сигналы: , . Согласно таблице истинности этого регистра (табл. 5.1) указанные сигналы соответствуют состоянию А₁. Полученный результат проверяем по граф-схеме переходов: действительно, переход № 5 идет в состояние А₁.

Вывод: Для обеспечения аппаратуры из состояния А₃ в состояние А₁ управляющее устройство сработало правильно.

Контрольные вопросы:

1. Принципы подхода к проектированию систем управления. Особенности построения и функционирования систем управления со схемной и программируемой логикой.

2. Что такое микрооперация, микрокоманда, микропрограмма?

3. В чем заключается смысл термина "флаг"?

The glossary

Қазақша	Орысша	Ағылшынша
Граф-схема		flowgraph
	буферное устройство	buffer unit
	вход выбора режима работы (чтение/запись) -	WR/RD (write/read)

Задание для СРС

1.УУ с программируемой логикой.Л.1, стр.159.

Задание для СРСП

По индивидуальному заданию выполнить синтез и анализ работы УУ со схемной логикой.

ЛЕКЦИЯ 15. Общие сведения о микропроцессорах (МП) и микропроцессорных системах (МПС).

Основной частью любого управляющего устройства с программируемой логикой (микропроцессорной системы управления - МПС), как уже было сказано ранее, является микропроцессор (МП) – универсальное устройство, содержащее массу различных цифровых устройств и способное выполнять большое количество различных операций. В настоящее время наибольшее распространение получили микропроцессоры, реализуемые в виде одной БИС или СБИС (так называемые однокристальные МП). Рассмотрим организацию МПС с помощью однокристального МП:

1. Главной, основной частью любой МПС, естественно, является сам микропроцессор (МП). Именно микропроцессор формирует сигналы управления работой аппаратуры в результате обработки поступающих данных из каналов связи, от клавиатуры, дисплеев, внешних ЗУ и т.д..

2. Оперативная память (ОП), где хранятся программы управления работой аппаратуры и различные данные (исходные данные, промежуточные и конечные результаты обработки данных в микропроцессоре).

3. Внешние (ВУ) или периферийные (ПУ) устройства. К ним, в первую очередь, относится аппаратура, для управления которой и предназначен данный микропроцессор. Кроме этого, внешними устройствами являются клавиатура, дисплеи, внешние ЗУ с блоками записи и считывания информации, аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи сигналов, принтеры, сканеры, графопостроители и т.д. Внешними (периферийными) эти устройства являются по отношению к микропроцессору!

4. Интерфейсы ввода и вывода информации. Устройства, позволяющие периферийным устройствам взаимодействовать с микропроцессором, называются интерфейсами.

5. Программируемые таймеры и генераторы тактовых импульсов, формирующие временные задержки и последовательности импульсов для синхронизации работы отдельных узлов МПС.

6. Микроконтроллеры, управляющие работой отдельных узлов МПС (контроллеры управления дисплеем и клавиатурой, управления прямым доступом к памяти, управления выводом информации на экран электронно-лучевой трубки из памяти МПС, системные контроллеры и контроллер прерываний, и т.д.).

7. Буферные регистры и шинные формирователи.

Работа микропроцессорной системы в первом приближении достаточно проста для понимания: получение данных от различных ПУ, их обработка в микропроцессоре, выдача результатов обработки в виде сигналов управления на периферийные устройства.

Контрольные вопросы:

1.Классификация и применение микропроцессоров. Организация работы микропроцессорной системы (МПС) на базе однокристального микропроцессора (ОМП).

2.МПС на базе МПК серии КР580.Структура МП, назначение основных узлов.

3.Форматы команд. Системы команд.

The glossary

Қазақша	Орысша	Ағылшынша
	Аналого-цифровой преобразователь	analog-digital converter)
сканер		scanner
	таймер	beeper

Задание для СРС

1.Структура и назначение основных узлов микропроцессора серии КР580.

Л.1, стр.159-170.

Задание для СРСП

1. Перечислить основные узлы микропроцессорной системы, указать их назначение. Л.1, стр.159-170.

2. Перечислить основные узлы микропроцессора КР580ВМ80А, указать их назначение. Л.1, стр.159-170.

3. Какие форматы команд используются в микропроцессоре КР580ВМ80А? Какие указания должны содержаться в командах?

4. Для чего используются дополнительные байты в командах двух- и трехбайтового формата?

5. Указать основные языки программирования. В чем заключаются особенности применения этих языков?

6. Какие программы называются линейными, как они размещаются в памяти?

7. Разработать программу заданного вычисления по указанным условиям.

8. Указать особенности программирования разветвляющихся и циклических процессов, работы с периферийными устройствами.

9. Что такое микроконтроллеры?

Практическая работа №1

«Анализ работы логических элементов»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по логическим элементам: названия, выполняемые операции, условные графические изображения, микросхемы логических элементов.

2. Закрепление практических навыков анализа работы логических элементов.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы – Алматы, 2004, §§ 1.1, 1.2.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы "Общие сведения о цифровых сигналах и цифровых устройствах", "Общие сведения о логических элементах", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы.

2. Выполнить домашнее задание.

3. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальная карточка со схемой ЦУ, построенная на логических элементах.

Задание:

1. Указать название каждого элемента и какую операцию он выполняет.

2. Выполнить анализ работы схемы в статическом режиме по заданным значениям входных сигналов: указать значения сигналов на входах и выходах всех элементов.

Содержание отчета:

1. Заданная схема ЦУ, выполненная карандашом, по линейке и с соблюдением всех стандартов.

2. Перечисление названий всех элементов схемы с указанием выполняемых ими функций.

Контрольные вопросы:

1. Что представляют собой сигналы логического 0 и логической 1 в цифровых устройствах?

2. Название, выполняемые операции, условное графическое изображение элементов НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

3. Уметь указать значение сигнала на выходе любого из перечисленных элементов при заданных значениях сигналов на его входах.

4. Микросхемы логических элементов.

Вариант № 1

1. Указать название каждого элемента и какую операцию он выполняет.

2. Выполнить анализ работы схемы в статическом режиме по заданным значениям входных сигналов: указать значения сигналов на входах и выходах всех элементов.

Практическая работа №2

«Синтез и анализ работы КЦУ в базисе И,ИЛИ,НЕ»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по логическим элементам НЕ,И,ИЛИ: названия, выполняемые операции, условные графические изображения.

2. Закрепление практических навыков синтеза и анализа работы схем ЦУ в базисе И,ИЛИ,НЕ.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы – Алматы, 2004, §§ 2.1 – 2.3, 2.7, 2.8.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы: "Формы записи логических функций", "Минимизация логических функций методом Вейча", " Подбор микросхем, построение и анализ работы схем ЦУ в базисе И,ИЛИ,НЕ. Оценка качества схем ", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы.

2. Выполнить домашнее задание

3. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальная карточка с таблицей истинности ЦУ (30 вариантов).

Задание:

1. Записать СДНФ.

2. Минимизировать это выражение методом Вейча (после объединения клеток показать результат преподавателю, а уже затем записать ответ).

3. В полученной МДНФ определить требуемое количество элементов.

4. Подобрать микросхемы.

5. Начертить схему ЦУ и выполнить анализ ее работы для любой одной комбинации входных сигналов.

6. Составить к этой схеме перечень элементов.

7. *Оценить качество схемы (рассчитать аппаратурные затраты и задержку).

Содержание отчета:

Все записи, рисунки, таблицы и схемы, необходимые для решения поставленной задачи. Каждый этап работы должен иметь номер в соответствии с номером вопроса задания. Схемы обязательно выполняются карандашом, по линейке и с соблюдением всех стандартов.

Результат выполнения каждого пункта задания должен быть показан преподавателю для проверки.

Контрольные вопросы:

1. Название, выполняемые операции, условное графическое изображение и смысл работы элементов: НЕ, И, ИЛИ.

2. Уметь выполнять синтез и анализ работы схем ЦУ в базисе И,ИЛИ,НЕ по заданной таблице истинности.

Практическая работа № 4

«Синтез и анализ работы шифратора»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по шифраторам.

2. Закрепление практических навыков синтеза и анализа работы шифраторов.

3. Закрепление навыков работы со справочной литературой.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы – Алматы, 2004, §§ 3.1-3.5.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы: "Системы счисления. Коды.", "Понятия активного и пассивного сигналов. Способы статического управления.", "Шифраторы. Общие сведения, микросхемы шифраторов.", "Структура шифраторов. Синтез и анализ работы шифраторов на микросхемах логических элементов.", "Принцип организации разрешения и приоритета в шифраторах.", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы.

2. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальная карточка с заданием.

Задание:

Разработать принципиальную электрическую схему шифратора, выполняющего преобразование десятичных чисел в двоично-десятичный код, указанный в табл.1 для каждого варианта.

По желанию: при построении шифратора, имеющего хотя бы один разрешающий вход (прямой или инверсный – безразлично) оценка за выполненную работу будет увеличена.

Выполнить анализ его работы в статическом режиме для преобразования любой цифры.

Табл.1

Номер варианта	Код	Номер варианта	Код
	с избытком 3		2 из 5
			3а + 2
	Грея		Джонсона

Содержание отчета:

Все записи, таблицы и схемы, необходимые для решения поставленной задачи. Каждый этап работы должен иметь номер и краткое пояснение. Схема обязательно выполняется карандашом, по линейке и с соблюдением всех стандартов.

Результат выполнения каждого пункта задания должен быть показан преподавателю для проверки.

Контрольные вопросы:

1. Назначение и принцип работы шифраторов.

2. Уметь разработать схему любого заданного шифратора и проанализировать его работу.

Практическая работа № 5

«Синтез и анализ работы дешифратора»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по дешифраторам.

2. Закрепление практических навыков синтеза и анализа работы дешифраторов.

3. Закрепление навыков работы со справочной литературой.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы – Алматы, 2004, §§ 3.6, 3.7.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы: "Дешифраторы. Общие сведения, микросхемы дешифраторов.", "Структура дешифраторов. Синтез и анализ работы дешифраторов на микросхемах логических элементов. Принцип организации разрешения в дешифраторах.", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы.

2. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальная карточка с заданием.

Задание:

Разработать принципиальную электрическую схему дешифратора, выполняющего преобразование двоично-десятичного кода, указанного в табл.1 для каждого варианта, в десятичные числа

По желанию: при построении дешифратора, имеющего хотя бы один разрешающий вход (прямой или инверсный – безразлично) оценка за выполненную работу будет увеличена.

Выполнить анализ его работы в статическом режиме для преобразования любого кода.

Табл.1

Номер варианта	Код	Номер варианта	Код
	Джонсона		Грея
	3а + 2
	2 из 5		с избытком 3

Содержание отчета:

Все записи, таблицы и схемы, необходимые для решения поставленной задачи. Каждый этап работы должен иметь номер и краткое пояснение. Схема обязательно выполняется карандашом, по линейке и с соблюдением всех стандартов.

Результат выполнения каждого пункта задания должен быть показан преподавателю для проверки.

Контрольные вопросы:

1. Назначение и принцип работы дешифраторов.

2. Уметь разработать схему любого заданного дешифратора и проанализировать его работу.

Практическая работа № 6-7

«Синтез и анализ работы преобразователя

кодов»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по преобразователям кодов.

2. Закрепление практических навыков синтеза и анализа работы преобразователей кодов.

3. Закрепление навыков работы со справочной литературой.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы – Алматы, 2004, §§ 3.8, 3.9.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы: "Преобразователи кодов и сегментные цифровые индикаторы.", "Структура преобразователей кодов. Синтез и анализ работы преобразователей кодов на микросхемах логических элементов.", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы.

2. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальная карточка с заданием.

Задание:

1. Построить преобразователь из кода, заданного в табл.1 для каждого варианта, в код, также указанный в табл.1. Базис построения выбирается самостоятельно: при использовании базиса И-НЕ оценка будет выше, но в этом случае следует показывать полностью процесс перехода к базису И-НЕ.

2. Выполнить анализ работы для преобразования любого значения входного кода

Табл.1

Номер варианта	Входной код	Выходной код	Номер варианта	Входной код	Выходной код
					3а + 2
		3а + 2
		2 из 5			с изб.3
		Джонсона			3а + 2
					Джонсона
		с изб.3
				Грея
		2 из 5		Грея	2 из 5
		с изб.3		Грея	Джонсона
	с изб.3			Грея
	с изб.3

Содержание отчета:

Все записи, таблицы и схемы, необходимые для решения поставленной задачи. Каждый этап работы должен иметь номер и краткое пояснение. Схема обязательно выполняется карандашом, по линейке и с соблюдением всех стандартов.

Результат выполнения каждого пункта задания должен быть показан преподавателю для проверки.

Контрольные вопросы:

1. Назначение и принцип работы преобразователей кодов.

2. Уметь разработать схему любого преобразователя заданных кодов и проанализировать его работу.

Вариант № 1

1. Построить преобразователь из кода "8421" в код "5421". Базис построения выбирается самостоятельно: при использовании базиса И-НЕ оценка будет выше, но в этом случае следует показывать полностью процесс перехода к базису И-НЕ.

2. Выполнить анализ работы для преобразования любого значения входного кода

Вариант № 2

3. Построить преобразователь из кода "8421" в код "с избытком 3". Базис построения выбирается самостоятельно: при использовании базиса И-НЕ оценка будет выше, но в этом случае следует показывать полностью процесс перехода к базису И-НЕ.

4. Выполнить анализ работы для преобразования любого значения входного кода

Вариант № 3

5. Построить преобразователь из кода "5311" в код "2421". Базис построения выбирается самостоятельно: при использовании базиса И-НЕ оценка будет выше, но в этом случае следует показывать полностью процесс перехода к базису И-НЕ.

6. Выполнить анализ работы для преобразования любого значения входного кода

Практическая работа №8-9

«Изучение ИМС интегральных триггеров»

Цель работы:

1. Закрепление знаний по интегральным триггерам.

2. Закрепление практических навыков анализа работы микросхем интегральных триггеров.

3. Закрепление навыков работы со справочной литературой.

Литература:

Нсанов М.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. – Алматы, 2004 г., §§ 4.1 – 4.4.

Подготовка к работе:

1. Проработать темы "Интегральные триггеры. Общие сведения", "Управление интегральными триггерами", "Структура и особенности работы интегральных триггеров", "Микросхемы интегральных триггеров", в результате чего знать ответы на контрольные вопросы

2. Подготовить бланк отчета.

Исходные данные:

Каждому учащемуся выдается индивидуальное задание в соответствии с указанным преподавателем вариантом.

Задание:

1. Начертить из микросхемы Вашего варианта по табл.1 изображение одного интегрального триггера. Триггер находится в состоянии, указанном в табл.1. Показать значения сигналов на входах триггера, при которых на прямом выходе триггера установится противоположный уровень сигнала (если есть – два варианта при подаче активных сигналов на разные входы).

Табл.1

Номер варианта	Микросхема	Исходное состояние
	КР1533ТМ2
	КР1533ТВ6
	К155ТВ1
	КР1533ТМ2
	К155ТВ1
	КР1533ТМ2

2. Начертить из заданных микросхем по табл.2 изображения соответствующих триггеров. Триггеры находятся в состояниях, указанных в табл.2 для каждого варианта. Нужно:

Дата добавления: 2015-08-20