Курсовая работа: Проектирование устройства анализа числовых последовательностей

Разработать структурные, функциональные и принципиальные схемы устройства для анализа последовательностей 9-разрядных двоичных чисел. Длина последовательности - 8192 чисел. Числа последовательно в параллельном коде поступают на вход устройства, которое осуществляет запись в ячейку модуля ОЗУ с адресом m количества поступивших чисел, значение которых равно m. Очередное число, сопровождаемое стробирующим импульсом, поступает на вход устройства только по завершении обработки предыдущего, о чем устройство сообщает источнику чисел специальным сигналом. Начало и окончание обработки всей последовательности должно фиксироваться установкой специальных триггеров. Устройство должно обеспечивать возможность работы в трех режимах : 1) общий сброс и обнуление всех ячеек ОЗУ, 2) прием и анализ элементов последовательности с формированием в ОЗУ гистограммы распределения чисел в последовательности, 3) только считывание из ОЗУ результатов анализа последовательности. Тип ИС ОЗУ, на основе которых реализуется модуль ОЗУ - К185РУ4.


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3
1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА.. 4
1.1. Описание устройства. 4
1.2. Алгоритмы работы устройства. 5
1.3. Структура операционного устройства. 7
1.4. Разработка схемы устройства управления. 9
1.5. Синтез функциональной схемы ЦУУ.. 14
1.6. Синтез функциональной схемы УУА.. 16
1.7. Синтез функциональной схемы УУЧ. 19
1.8. Синтез функциональной схемы УУАЧ. 22
1.9. Синтез функциональной схемы УУС.. 24
1.10. Синтез функциональной схемы ОУ.. 26
2. СИНТЕЗ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА.. 28
2.1. Подбор элементной базы.. 28
2.2 Описание принципиальной электрической схемы. 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 33
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 34
ПРИЛОЖЕНИЯ. 37

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование цифровых устройств - сравнительно молодая и быстроразвивающаяся отрасль науки. Её появление в 30-х годах двадцатого столетия связанно с усложнением и совершенствованием релейных систем управления, когда возникла необходимость в их математическом описании. Основы теории проектирования начали закладываться в 1938 - 1940 гг., когда учёные СССР, США, Японии доказали применимость булевой алгебры логики при анализе и синтезе контактных схем. Создание ЭВМ внесло большой вклад в развитие теории цифровых устройств. На сегодняшний день, зачастую, без использования ЭВМ невозможно решать те или иные практические задачи, связанные с анализом, разработкой и усовершенствованием цифровых устройств.
Устройства промышленной автоматики, телемеханики и связи в основном относятся к классу цифровых устройств. Увеличение производительности и надёжности этих устройств - всё это, и многое другое, обусловлено постоянным развитием автоматизированных управляющих систем, базирующихся на теории проектирования цифровых устройств.Объект исследования – цифровые устройства
Предмет исследования – проектирование цифрового устройства.
Целью данной работы является разработка схемы цифрового устройства по заданному алгоритму его функционирования.
Для достижения этой цели, необходимо выполнить следующие задачи:

• исследовать способы проектирования цифровых устройств, схемные решения отдельных компонентов схем и принципов их работы;
• синтезировать структурную схему устройства;
• составить логические функции входов и выходов устройств, и составить функциональные схемы устройств;
• выбрать элементную базу и на её основе синтезировать принципиальную схему устройства.