Курсовая работа: Разработка функциональных узлов, выполняющих типовые для цифровых устройств микрооперации

Цель и задачи курсового проекта

Тема курсового проекта – «Разработка функциональных узлов (ФУ), выполняющих типовые для цифровых устройств микрооперации».

Целью курсового проектирования являются:

1. Изучение технических характеристик и состава элементной базы современной ЭВМ;

2. Практическое освоение формальных и эвристических приемов выбора оптимального варианта реализации ФУ из множеств возможных;

3. Обучение приемам описания ФУ построения временных диаграмм его работы, ориентировочного расчета быстродействия и потребляемой мощности;

4. Освоение правил оформления функциональных и принципиальных электрических схем;

5. Выработка навыков анализа переходных процессов в ФУ при помощи моделирования на ЭВМ.

Содержание и требования к выполнению курсового проекта.

1. Задание на проектирование ФУ и структурная схема ФУ, соответствующая заданию;

2. Синтез возможных вариантов реализации разрабатываемого узла на уровне функциональных схем с использованием формальных и эвристических приемов проектирования.

3. Сравнительный анализ полученных вариантов и выбор наилучшего варианта по заданному критерию оптимизации;

4. Выбор типа описания используемых серий микросхем:

а) выбор типа системы элементов и конкретной серии с учетом критерия оптимизации ФУ;

б) условные обозначения и технические характеристики конкретных микросхем, используемых в проектируемом узле;

в) описание элементов выбранной серии в целом;

5. Разработка принципиальной электрической схемы ФУ:

а) переход от функциональной к принципиальной электрической схеме; разводка и фильтрация цепей памяти; решение задачи неиспользованных входов микросхемы;

б) временные диаграммы работы ФУ;

в) описание ФУ с использованием временных диаграмм;

6. Расчет быстродействия переходных процессов и потребляемой мощности ФУ на ЭВМ;

7. Заключение и выводы по проделанной работе;

8. Перечень использованной литературы;

9. Приложение. Схема электрическая принципиальная и перечень элементов.

Задание на курсовое проектирование.

Индекс задания состоит из 4 позиций. Индекс моего варианта равен 2.1.5.3. Эти числа указывают на критерий оптимизации, номер задания, номер таблицы, номер варианта в таблице.

Критерий оптимизации: Максимум быстродействия.

Задание: Разработать распределитель тактовых импульсов, формирующий на выходах Z 1 и Z2 из N входных импульсов (от ГТИ), последовательности, указанные в таблице 1. Реализация на основе сдвигового регистра, двоичного счетчика.

Таблица 1. (вариант в таблице):

Вариант	№	Номера импульсов, проходящих на выходы распределителя
Вариант	№	Режим 1	Режим 2	Режим 3	Режим 4
3	20	1,5,6,7,10	2,6,7,8,11,12	3,7,8,9,12,13	4,8,9,10,13,14

Для курсового проектирования я взял 2 режима: режим 1, режим 3.

Синтез ФУ.

Таблица переходов:

№	Х1	Х2	Х3	Х4	1	2
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1		1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1	1
6	0	1	1	0	1
7	0	1	1	1	1	1
8	1	0	0	0		1
9	1	0	0	1		1
10	1	0	1	0	1
11	1	0	1	1
12	1	1	0	0		1
13	1	1	0	1		1
14	1	1	1	0
15	1	1	1	1

Минимизация (по карте Карно):

Х1х2

Х3х4