1 Описание функций и синтез структуры устройства

В данной работе требуется спроектировать преобразователь кода из прямого двоичного в циклический код Джонсона, при этом входной 4-разрядный код подается параллельно, а результат преобразования выдается последовательно.

В таблице 1 представлены входные и выходные данные разрабатываемого устройства.

Таблица 1 -Входные и выходные данные устройства

Структурная схема преобразователя кода приведена в НУФМ.431231.001Э1. Основные входы и выходы устройства:

- вход тактовой частоты Clock;

- вход разрешающего сигнала Enable;

-четырех и восьмиразрядная входная DV[0…3] и d0₀…d0₇ шины данных;

- выход восьмиразрядного слова в последовательной форме Q;

- выходCs, показывающий достоверность выходящего кода.

Устройство функционирует следующим образом: перед началом работы происходит очистка сдвигового регистраDD19, осуществляемая подачей высокого уровня на вход R. В это же время на вход подается 4-разрядное двоичное слово, которое защелкивается в параллельном регистреDD0…DD3.В схеме используется мультиплексорDD20…DD27, на его входы подаётся код Джонсона.

Двоичное слово из параллельного регистра DD0…DD3подается на адресные входы мультиплексора, и на выходе мультиплексора мы получаем код Джонсона в параллельной форме. В это время счетчик состоящий из двух D-триггеров DD4 и DD5 отсчитывает 2 такта, на которые сигнал задержался в параллельном регистре и мультиплексоре. Затем логическая «1» поступает на вход END-триггераDD16, который разрешает сдвиг сдвиговому регистру, а также на вход Lрегистра, который разрешает прием с мультиплексора кода Джонсона в параллельной форме. Как только начинается сдвиг параллельного кода в регистре, включается счетчик состоящий из 8 D-триггеровDD6…DD13, который отсчитывает 8 тактов. На выходе счетчика логическая «1» инвертируется в «0», и поступает на вход RD-триггера DD16, а затем на вход ENсдвигового регистра, что запрещает дальнейший сдвиг регистру, также логическая «1» поступает на элемент ИЛИ-НЕDD18, а затем на вход Rсдвигового регистра и регистр очищается. В схеме также используются 2 D-триггераDD14 и DD15, которые необходимы для вывода сигнала cs, который показывает достоверность выходящего кода и позволяет сравнивать длительность последовательности в коде Джонсона.