Далее аналогичная процедура производится и в звене 2 регистра 2. После этого происходит сдвиг обоих регистров влево на 1 разряд и операция повторяется.
Автомат управления автоматом преобразования.
Управление разработанным автоматом преобразования строится достаточно просто. Для реализации цикла сдвига используются счетчикиделители, выходные сигналы с которых с необходимым модулем счета управляют определенными ИМС. Для сброса регистров и сдвига модуль счета выбираем 30 с последующим делением на 3 (сброс, загрузка + 8 сдвигов), для управления компаратором и сумматором модуль счета 3, выбираем два последних отсчета из каждой тройки.
Конец преобразования должен характеризоваться выходным разрешающим сигналом по дополнительной линии, либо информация с регистра 2 должна перезаписываться по сигналу окончания преобразования в дополнительный 12- разрядный регистр память на выходе устройства.
Структурная схема операционного устройства представлена на рис. 8.
Рисунок 8. Структурная схема операционного устройства Схема алгоритма функционирования управляющего устройства приведена на рисунке 9.
Рисунок 9. Схема алгоритма функционирования управляющего устройства Граф алгоритма управляющего устройства представлен на рисунке 10.
Рисунок 10. Граф алгоритма функционирования управляющего устройства Структурная схема управляющего устройства представлена на рис. 11.
Рисунок 11. Структурная схема управляющего устройства Таблица функционирования комбинационного узла размещена в табл.
5.
Таблица 5. Таблица функционирования комбинационного узла
Текущее состояние Следующее состояние Выходн. сигн. Обозн;
ачение Кодовая комбинация Обозн;
ачение Кодовая комбинация R[+1] Corr >x x
Моделирование работы устройства в программе LabView
Для моделирования работы устройства в программном комплексе LabView наиболее рациональным будет произвести проверку работоспособности выбранного алгоритма преобразования.
Данный программный комплекс позволяет имитировать и исследовать многие реальные и виртуальные процессы, и обладает огромным набором встроенных функций, которые облегчают построение моделей алгоритмов и реальных устройств с учетом практически любых параметров, что позволяет исследовать как идеальные модели, так и максимально приближенные к реальности с имитацией дополнительных воздействий.
Так как данное устройство обладает достаточно простой структурой и логика его функционирования абсолютно надежна и прогнозируема по причине использования ИМС с транзистортранзисторной логикой, мы можем ограничиться тестированием алгоритма преобразования, используемого в спроектированном устройстве.
Внешнее устройство обменивается с ЭВМ информацией, разделенной на блоки (группы бит, которые могут не совпадать с машинными словами по структуре и размеру). Драйвер внешнего устройства организует адекватное отображение блоков обмена информацией в машинные слова и машинных слов в блоки. Прикладная программа обработки (в нашем случае пакет LabVIEW) осуществляет интерпретацию и использование полученных от внешнего устройства данных.
С помощью системы LabVIEW можно смоделировать перекодировку чисел из одной системы счисления в другую, преобразование аналогового сигнала в двоичный код и обратно, в аналоговый сигнал, переход от формата внешнего устройства к машинному, формирование команды в формате внешнего устройства.
Переход от одной системы счисления к другой осуществляется с помощью использования пунктов меню Operations Convertions:
— переход от двоичной к десятичной системе счисления,
— переход от десятичной к двоичной системе счисления,
— формат двоичного числа — 8 разрядов (7 цифровых, 1 знаковый),
— формат двоичного числа — 8 разрядов (все разряды цифровые).
Аналогичным образом можно перейти к 16- и 32-разрядным двоичным числам.
Перейти от блока в N разрядов к блоку в K разрядов можно с помощью пункта головного меню Operations Array & Cluster (разделение на блоки с меньшим числом разрядов), причем число разрядов в выходном блоке указывают соответствующей константой (здесь N = 16, K = 8) или же с помощью Operations Array & Cluster (здесь произвольное число блоков последовательно соединяются в один блок большего размера). Используется этот оператор следующим образом: в окне схем в режиме редактирования графических объектов «растягиваем» иконку оператора до получения нужного числа «входов» в левой части иконки (при объединении двух блоков — два «входа» и т. д.) Если в качестве «входного» блока используется массив (например, 8-разрядный блок), то устанавливаем курсор на соответствующий вход и, зажав правую кнопку, выбираем в ситуационном меню пункт Change to Array. Если же на вход подается скаляр, то в ситуационном меню выбирают пункт Change to Element.
Визуальное отображение чисел в двоичном коде осуществляется с помощью массива Controls Array & Cluster
Последовательность действий: в окне лицевой панели размещаем массив, задаем его свойства, затем снова обращаемся к головному меню Controls Boolean и выбираем в нем необходимое устройство ввода или индикации — двухпозиционный ЭУ (кнопку, индикатор и т. п.). Выбранное устройство, не определяя, помещаем внутрь рамки массива, а затем в режиме редактирования графических объектов «растягиваем» рамку массива до необходимого размера (число кнопок должно соответствовать числу разрядов вводимого двоичного числа).
Для ввода алгоритма преобразования будем использовать встроенный редактор алгоритмов. При помощи стандартных функций задаем следующий алгоритм (рис. 7).
Рисунок 7. Схема алгоритма преобразования
Заключение
В данной работе был разработан один из основных узлов устройства «цифровой вольтметр» — преобразователь двоичного кода в двоичнодесятичный. В рамках проектирования был решен ряд технологических задач, таких как рассмотрение вариантов реализации устройства, составление функциональной схемы устройства, определение основных требований к реализации устройства, а также выбор элементной базы и определение параметров согласования элементов.
Список использованной литературы Абдулаев Д. А., Арипов М. Н. Передача дискретных сообщений в задачах и упражнениях. — М.: Радио и связь, 1985
Алексеенко А.Г., Шагурин И. И. Микросхемотехника. — М.: Радио и связь, 1982
Арипов М. Н. Захаров Г. П. Малиновский С. Т. Цифровые устройства и микропроцессоры. -М.: Радио и связь, 1988
Бобровников Л. З. Радиотехника и электроника. — М.: Недра, 1990
Боккер П. Передача данных. Т.
2. М.: Связь.- 1980
Браммер Ю.А., Пащук И. Н. Цифровые устройства. М.: Высшая школа, 2004
Гершунский Б.С., Основы электроники. Киев, издательское объединение «Вища школа», 1977
Гонаревский И. С. «Радиотехнические цепи и сигналы» -, М.: Наука, 1986
Емельянов Г. А., Шварцман В. О. Передача дискретной информации. -М.: Радио и связь, 1982
Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов. М.: Радио и связь, 1988
Передача дискретных сообщений: Учеб. Под ред. В. П. Шувалова.
М.: Радио и связь, 1990
Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Проектирование дискретных устройств на ИМС. -М.: Радио и связь, 1990
Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. — М.: МИР, 1982
