Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Устройство синхронизации информационных импульсов, поступающих в произвольные моменты времени, с ближайшим спадом тактового импульса

Устройство синхронизации информационных импульсов, поступающих в произвольные моменты времени, с ближайшим спадом тактового импульса

www.acsoft.tk

З А Д А Н И Е

на курсовое проектирование

ТЕМА: Устройство синхронизации сигналов

Требования:

- напряжение питания 5в +- 5%

- потребляемая мощность: не более 80 мВт

- время наработки на отказ не менее 500000 час

- частота тактовых импульсов 1 мГГц.

Условия эксплуатации:

- диапазон рабочих температур от -30⁰ С до +40⁰ С;

- перегрузки до 5g;

- одиночные удары с ускорением не более 10g длительностью 0.1-1 мкс;

- вибрация с частотой 10 - 500 Гц и ускорением не более 10g.

Срок эксплуатации 15 лет, наработка за время эксплуатации до 85 тыс. часов.

Дополнительные требования.

Предусмотреть меры обеспечения контроля при изготовлении и эксплуатации

Содержание пояснительной записки.

Анализ технического задания
Формализация описания конечного автомата (граф автомата, таблицы переходов и выходов)
Минимизация памяти абстрактного автомата
Выбор способа противогоночного кодирования
Противогоночное кодирование состояний автомата
Формирование функций выходов и функций возбуждения памяти автомата
Минимизация графическим методом функций выходов и функций возбуждения памяти автомата
Составление логической схемы устройства
Выбор метода обеспечения контролепригодности и преобразование схемы устройства
Разработка принципиальной схемы устройства
Расчет основных параметров устройства (время переключения, потребляемая мощность, время наработки на отказ)
Моделирование работы устройства или составление временной диаграммы его работы, анализ правильности функционирования
Оценка степени выполнения задания

Примечание: При проектировании полагать, что очередной информационный импульс на вход устройства не поступает до окончания цикла его работы и возвращения в исходное состояние.

Плакаты и чертежи

1. Принципиальная схема устройства

Конечный автомат должен осуществлять синхронизацию информационных импульсов, поступающих в произвольные моменты времени, с ближайшим спадом тактового импульса, начинающимся после поступления фронта информационного импульса. Длительность формируемого синхронизированного импульса равна периоду следования тактовых импульсов. Максимальная длительность информационного импульса не ограничена

X = {00, 01, 10, 11}

Y = {0, 1}

	ТИ	ИИ
X0	0	0
X1	1	0
X2	0	1
X3	1	1

Таблица переходов δ(q,x)

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	q0	q1	q3	q3	q0	q0
X1	q0	q2	q2	q4	q4	q0
X2	q1	q1	q3	q3	q5	q5
X3	q2	q2	q2	q4	q4	q5

Таблица выходов λ(q,x)

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	0	0	1	1	1	0
X1	0	0	0	1	0	0
X2	0	0	1	1	0	0
X3	0	0	0	1	1	0

Минимизация памяти абстрактного автомата

Таблица выходов λ(q,x)

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	0	0	1	1	1	0
X1	0	0	0	1	0	0
X2	0	0	1	1	0	0
X3	0	0	0	1	1	0
	A0	A0	A1	A2	A3	A0

A0 = {q0, q1, q5}

A1 = {q2}

A2 = {q3}

A3 = {q4}

	q0	q1	q5	q2	q3	q4
X0	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X1	A0	A1	A0	A1	A3	A3
X2	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X3	A1	A1	A0	A1	A3	A3
	B0	B1	B2	B3	B4	B5

Таким образом, невозможно минимизировать память абстрактного автомата.

Выбор способа противогоночного кодирования

Существует ряд способов противогоночного кодирования, которые можно разбить на две группы:

Методы, позволяющие устранить все состязания. Используется “соседнее кодирование”, когда всем соседним внутренним состояниям приписывают соседние кодовые комбинации, отличающиеся значением только 1 разряда.

В случае использования таких методов уменьшается быстродействие, но зато устраняются все состязания.

Методы, устраняющие только критические состязания (состязания при которых в дальнейшей работе автомат не переходит из ошибочных состояний в состояние, предусмотренное алгоритмом функционирования)

Для упрощения схемы и увеличения быстродействия устраняем только критические состязания.

Противогоночное кодирование осуществляется путем развязывания пар переходов.

Две пары двоичных наборов длины “l” – (α,β) и (γ,δ) называются развязанными, если i-ый разряд кода принимает одно значение на паре (α,β) и другое на паре (γ,δ)

Противогоночное кодирование состояний автомата

q0, q0

q1, q1

q2, q3

q3, q3

q4, q0

q5, q0

q0, q0

q1, q2

q2, q2

q3, q4

q4, q4

q5, q0

q0, q1

q1, q1

q2, q3

q3, q3

q4, q5

q5, q5

q0, q2

q1, q2

q2, q2

q3, q4

q4, q4

q5, q5

	τ₁	τ₂	τ₃
q0	0	0	0
q1	1	0	0
q2	1	1	0
q3	1	1	1
q4	0	1	1
q5	0	0	1

Развязывание пар переходов в массиве М0

1	q0	q0	q1	q1
	0	0	1	1

3	q0	q0	q3	q3
	0	0	1	1

2	Q0	q0	q2	q3
	0	0	1	1

4	q1	q1	q2	q3
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

6	q1	q1	q4	q0
	1	1	0	0

5	q0	q0	q2	q3
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

7	q1	q1	q5	q0
	1	1	0	0

8	q2	q3	q4	Q0
	1	1	0	0

9	q2	q3	q5	q0
	1	1	0	0

10	q3	q3	q4	q0
	1	1	0	0

11	q3	q3	q5	q0
	1	1	0	0

Развязывание пар переходов в массиве М1

1	q0	q0	q1	q2
	0	0	1	1

2	q0	q0	q2	q2
	0	0	1	1

3	q0	q0	q3	q4
	0	0	1	0
	0	0	1	1	τ₂

4	q0	q0	q4	q4
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₂

5	q1	q2	q3	q4
	1	1	1	0
	0	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

6	q1	q2	q4	q4
	1	1	0	0

7	q1	q2	q5	q0
	0	0	1	1

8	q2	q2	q3	q4
	1	1	1	0
	1	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

9	q2	q2	q4	q4
	1	1	0	0

10	q2	Q2	q5	q0
	1	1	0	0

11	q3	q4	q5	q0
	1	0	0	0
	1	1	0	0	τ₂

12	q4	q4	q5	q0
	0	0	0	0
	1	1	0	0	τ₂

Развязывание пар переходов в массиве М2

1	q0	q1	q2	Q3
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

2	q0	q1	q3	q3
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

3	q0	q1	q4	q5
	0	1	0	0
	0	0	1	0	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

4	q0	q1	q5	q5
	0	1	0	0
	0	0	0	0	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

5	q1	q1	q2	q3
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

6	q1	q1	q3	q3
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₂

9	q2	q3	q4	q5
	1	1	0	0

7	q1	q1	q4	q5
	1	1	0	0

8	q1	q1	q5	q5
	1	1	0	0

10	q2	q3	q5	q5
	1	1	0	0

11	q3	q3	q4	q5
	1	1	0	0

12	q3	q3	q5	q5
	1	1	0	0

Развязывание пар переходов в массиве М3

1	q0	q2	q3	q4
	0	1	1	0
	0	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

2	q0	q2	q4	q4
	0	1	0	0
	0	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

3	q0	q2	q5	q5
	0	1	0	0
	0	1	0	0	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

4	q1	q2	q3	q4
	1	1	1	0
	0	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

5	q1	q2	q4	q4
	1	1	0	0

6	q1	q2	q5	q5
	1	1	0	0

7	q2	q2	q3	q4
	1	1	1	0
	1	1	1	1	τ₂
	0	0	1	1	τ₃

8	q2	q2	q4	q4
	1	1	0	0

9	q2	q2	q5	q5
	1	1	0	0

10	q3	q4	q5	q5
	1	0	0	0
	1	1	0	0	τ₂

11	q4	q4	q5	q5
	0	0	0	0
	1	1	0	0	τ₂

Таблицы состояний при кодировании пошагово

I^й шаг

	τ₁	τ₂
q0	0	-
q1	1	0
q2	1	1
q3	1	1
q4	0	-
q5	0	-

II^й шаг

	τ₁	τ₂	τ₃
q0	0	0	-
q1	1	0	0
q2	1	1	0
q3	1	1	1
q4	0	1	1
q5	0	0	-

III^й шаг

	τ₁	τ₂	τ₃
q0	0	0	0
q1	1	0	0
q2	1	1	0
q3	1	1	1
q4	0	1	1
q5	0	0	1

IV^й шаг

	τ₁	τ₂	τ₃
q0	0	0	0
q1	1	0	0
q2	1	1	0
q3	1	1	1
q4	0	1	1
q5	0	0	1

Развязывание без τ₁

Развязывание пар переходов в массиве М0

1	q0	q0	q1	q1
	0	0	0	0
	0	0	0	0	τ₃
	0	0	1	1	τ₄

3	q0	q0	q3	q3
	0	0	1	1

2	q0	q0	q2	q3
	0	0	1	1

6	q1	q1	q4	q0
	0	0	1	0
	0	0	1	0	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

4	q1	q1	q2	q3
	0	0	1	1

5	q1	q1	q3	q3
	0	0	1	1

7	q1	q1	q5	q0
	0	0	0	0
	0	0	1	0	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

8	q2	q3	q4	q0
	1	1	1	0
	0	1	1	0	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

9	q2	q3	q5	q0
	1	1	0	0

10	q3	q3	q4	q0
	1	1	1	0
	1	1	1	0	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

11	q3	q3	q5	q0
	1	1	0	0

Развязывание пар переходов в массиве М1

1	q0	q0	q1	q2
	0	0	0	1
	0	0	0	0	τ₃
	0	0	1	1	τ₄

2	q0	q0	q2	q2
	0	0	1	1

3	q0	q0	q3	q4
	0	0	1	1

4	q0	q0	q4	q4
	0	0	1	1

5	q1	q2	q3	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

6	q1	q2	q4	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

7	q1	q2	q5	q0
	0	1	0	0
	0	0	1	0	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

8	q2	q2	q3	q4
	1	1	1	0
	1	1	1	1	τ₃
	0	0	1	1	τ₄

9	q2	q2	q4	q4
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

10	q2	q2	q5	q0
	1	1	0	0

11	q3	q4	q5	q0
	1	1	0	0

12	q4	q4	q5	q0
	1	1	0	0

Развязывание пар переходов в массиве М2

1	q0	q1	q2	q3
	0	0	1	1

2	q0	q1	q3	q3
	0	0	1	1

3	q0	q1	q4	q5
	0	0	1	0
	0	0	1	1	τ₃

4	q0	q1	q5	q5
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₃

5	q1	q1	q2	q3
	0	0	1	1

6	q1	q1	q3	q3
	0	0	1	1

7	q1	q1	q4	q5
	0	0	1	0
	0	0	1	1	τ₃

8	q1	q1	q5	q5
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₃

9	q2	q3	q4	q5
	1	1	1	0
	0	1	1	1	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

11	q3	q3	q4	q5
	1	1	1	0
	1	1	1	1	τ₃
	1	1	0	0	τ₄

10	q2	q3	q5	q5
	1	1	0	0

12	q3	q3	q5	q5
	1	1	0	0

Развязывание пар переходов в массиве М3

1	q0	q2	q3	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

2	q0	q2	q4	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

3	q0	q2	q5	q5
	0	1	0	0
	0	0	1	1	τ₃

4	q1	q2	q3	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

5	q1	q2	q4	q4
	0	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

6	q1	q2	q5	q5
	0	1	0	0
	0	0	1	1	τ₃

7	q2	q2	q3	q4
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

8	q2	q2	q4	q4
	1	1	1	1
	0	0	1	1	τ₃

9	q2	q2	q5	q5
	1	1	0	0

	τ₂	τ₃	τ₄
q0	0	0	0
q1	0	0	1
q2	1	0	1
q3	1	1	1
q4	1	1	0
q5	0	1	0

11	q4	q4	q5	q5
	1	1	0	0

10	q3	q4	q5	q5
	1	1	0	0

Развязывание без τ₂

Развязывание пар переходов в массиве М0

1	q0	q0	q1	q1
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₄

3	q0	q0	q3	q3
	0	0	1	1

2	q0	q0	q2	q3
	0	0	0	1
	0	0	1	1	τ₄

4	q1	q1	q2	q3
	0	0	0	1
	1	1	1	1	τ₄
	0	0	1	1	τ₅

6	q1	q1	q4	q0
	0	0	1	0
	1	1	0	0	τ₄

5	q1	q1	q3	q3
	0	0	1	1

7	q1	q1	q5	q0
	0	0	1	0
	1	1	0	0	τ₄

8	q2	q3	q4	q0
	0	1	1	0
	1	1	0	0	τ₄

9	q2	q3	q5	q0
	0	1	1	0
	1	1	0	0	τ₄

10	q3	q3	q4	q0
	1	1	1	0
	1	1	0	0	τ₄

11	q3	q3	q5	q0
	1	1	1	0
	1	1	0	0	τ₄

Развязывание пар переходов в массиве М1

1	q0	q0	q1	q2
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₄

2	q0	q0	q2	q2
	0	0	0	0
	0	0	1	1	τ₄

3	q0	q0	q3	q4
	0	0	1	1

4	q0	q0	q4	q4
	0	0	1	1

5	q1	q2	q3	q4
	0	0	1	1

6	q1	q2	q4	q4
	1	1	0	0

7	q1	q2	q5	q0
	0	0	1	0
	1	1	0	0	τ₄

8	q2	q2	q3	q4
	0	0	1	1

9	q2	q2	q4	q4
	0	0	1	1

10	q2	q2	q5	q0
	0	0	1	0
	1	1	0	0	τ₄

11	q3	q4	q5	q0
	1	1	1	0
	1	0	0	0	τ₄
	1	1	0	0	τ₅

12	q4	q4	q5	q0
	1	1	1	0
	0	0	0	0	τ₄
	1	1	0	0	τ₅

Развязывание пар переходов в массиве М2

1	q0	q1	q2	q3
	0	0	0	1
	0	1	1	1	τ₄
	0	0	1	1	τ₅

2	q0	q1	q3	q3
	0	0	1	1

3	q0	q1	q4	q5
	0	0	1	1

4	q0	q1	q5	q5
	0	0	1	1

5	q1	q1	q2	q3
	0	0	0	1
	1	1	1	1	τ₄
	0	0	1	1	τ₅

6	q1	q1	q3	q3
	0	0	1	1

7	q1	q1	q4	q5
	0	0	1	1

8	q1	q1	q5	q5
	0	0	1	1

9	q2	q3	q4	q5
	0	1	1	1
	1	1	0	0	τ₄

10	q2	q3	q5	q5
	0	1	1	1
	1	1	0	0	τ₄

11	q3	q3	q4	q5
	1	1	1	1
	1	1	0	0	τ₄

12	q3	q3	q5	q5
	1	1	1	1
	1	1	0	0	τ₄

Развязывание пар переходов в массиве М3

1	q0	q2	q3	q4
	0	0	1	1

2	q0	q2	q4	q4
	0	0	1	1

3	q0	q2	q5	q5
	0	0	1	1

4	q1	q2	q3	q4
	0	0	1	1

5	q1	q2	q4	q4
	0	0	1	1

6	q1	q2	q5	q5
	0	0	1	1

7	q2	q2	q3	q4
	0	0	1	1

8	q2	q2	q4	q4
	0	0	1	1

9	q2	q2	q5	q5
	0	0	1	1

10	q3	q4	q5	q5
	1	1	1	1
	1	0	0	0	τ₄
	1	1	0	0	τ₅

11	q4	q4	q5	q5
	1	1	1	1
	0	0	0	0	τ₄
	1	1	0	0	τ₅

Развязывание переходов без τ1, τ2, τ3 не уменьшает сложность. Получаем:

	τ₃	τ₄	τ₅
q0	0	0	0
q1	0	1	0
q2	0	1	1
q3	1	1	1
q4	1	0	1
q5	1	0	0

В дальнейшем используем исходную таблицу:

	τ₁	τ₂	τ₃
q0	0	0	0
q1	1	0	0
q2	1	1	0
q3	1	1	1
q4	0	1	1
q5	0	0	1

Таблица переходов структурного автомата:

	000	100	110	111	011	001
00	000	100	111	111	000	000
01	000	110	110	011	011	000
10	100	100	111	111	001	001
11	110	110	110	011	011	001

Таблица выходов структурного автомата:

	000	100	110	111	011	001
00	0	0	1	1	1	0
01	0	0	0	1	0	0
10	0	0	1	1	0	0
11	0	0	0	1	1	0

Формирование функций выходов и функций возбуждения памяти автомата

Таблица переходов RS-триггера

Функция входов RS-триггера

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Реферат

Любая тема

От 850 руб.

Контольная работа

Любая тема

От 850 руб.

Курсовая

Любая тема

От 1500 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Нужна помощь в написании работы?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Узнать цену

Страницы: 1 2 3

Устройство синхронизации информационных импульсов, поступающих в произвольные моменты времени, с ближайшим спадом тактового импульса

Похожие рефераты:

Категории

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	q0	q1	q3	q3	q0	q0
X1	q0	q2	q2	q4	q4	q0
X2	q1	q1	q3	q3	q5	q5
X3	q2	q2	q2	q4	q4	q5

	q0	q1	q5	q2	q3	q4
X0	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X1	A0	A1	A0	A1	A3	A3
X2	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X3	A1	A1	A0	A1	A3	A3
	B0	B1	B2	B3	B4	B5

	000	100	110	111	011	001
00	000	100	111	111	000	000
01	000	110	110	011	011	000
10	100	100	111	111	001	001
11	110	110	110	011	011	001

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	q0	q1	q3	q3	q0	q0
X1	q0	q2	q2	q4	q4	q0
X2	q1	q1	q3	q3	q5	q5
X3	q2	q2	q2	q4	q4	q5

	q0	q1	q5	q2	q3	q4
X0	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X1	A0	A1	A0	A1	A3	A3
X2	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X3	A1	A1	A0	A1	A3	A3
	B0	B1	B2	B3	B4	B5

	000	100	110	111	011	001
00	000	100	111	111	000	000
01	000	110	110	011	011	000
10	100	100	111	111	001	001
11	110	110	110	011	011	001

	q0	q1	q2	q3	q4	q5
X0	q0	q1	q3	q3	q0	q0
X1	q0	q2	q2	q4	q4	q0
X2	q1	q1	q3	q3	q5	q5
X3	q2	q2	q2	q4	q4	q5

	q0	q1	q5	q2	q3	q4
X0	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X1	A0	A1	A0	A1	A3	A3
X2	A0	A0	A0	A2	A2	A0
X3	A1	A1	A0	A1	A3	A3
	B0	B1	B2	B3	B4	B5

	000	100	110	111	011	001
00	000	100	111	111	000	000
01	000	110	110	011	011	000
10	100	100	111	111	001	001
11	110	110	110	011	011	001