Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 1- Prof. Komar

Transkript

1 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 1- Prof. Komar Arbeitsblatt : Modulo-3-Vorwärtszähler der im Dualcode (Ausgang A1-A0 ) die positiven Flanken des Eingangssignals E zählt. Für den ersten Entwurf stehen keine Flipflops zur Verfügung!!! E A0 A

2 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 2- Prof. Komar Arbeitsblatt: Modulo-3-Vorwärtszähler als typischer Zählerentwurf unter Verwendung von positiv flankengetriggerten Flipflops mit dem zu zählenden Eingangsignal E als Takt für die FFs. E A0 A1

3 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 3- Prof. Komar Arbeitsblatt : Vorwärts/Rückwärts -BCD-Zähler im Aiken-Code mit Übertragsignal CY VR = 0 -> Vorwärtszählen VR = 1 -> Rückwärtszählen Es steht ein Festwertspeicher mit möglichst geringer Kapazität und geeignete Flipflops für die Realisierung zur Verfügung

4 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 4- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : Frequenzteiler Es ist ein Frequenzteiler 5: 1 mit Puls -Pause-Verhältnis 3 : 2 ( alternativ 1 : 1 ) als asynchron getaktetes Schaltwerk ( modulo5 Asynchronzähler-Entwurf ) zu entwerfen. C C/5 (3:2) C/5 (1:1)

5 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 5- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : Frequenzteiler mit RESET-Schaltnetz Es ist ein Frequenzteiler 5: 1 mit Puls -Pause-Verhältnis 3 : 2 aus einem modulo 8-Asynchronzähler (asynchron getakteter Binärteiler ) mit Hilfe eines RESET-Schaltnetzes zu entwerfen. C Q0 Q1 Q2 1D 1D 1D C1 C1 C1 R R R

6 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 6- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : Frequenzteiler mit Schieberegister Es ist ein Frequenzteiler 5: 1 mit Puls -Pause-Verhältnis 3 : 2 unter Verwendung eines 3-Bit-Schieberegisters zu entwerfen SRG 3 C1 R SE 1 D Q 0 Q 1 Q

7 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 7- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : PAL 12H

8 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 8- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : PLA

9 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter - 9- Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik: PAL 12L

10 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik: Synchronisation-Moore Es ist eine Schaltung zu entwerfen, die das Eingangssignal S in der unten dargestellten Weis e auf das Rechtecksignal C aufsynchronisiert und am Ausgang Y zur Verfügung stellt. Y geht auf 1 wenn der S-Puls eine positive Flanke von C überdeckt und steht dann unabhängig vom weiteren Verlauf von S für mindestens drei volle Taktperiode von C auf 1. Danach gilt Y=1 für eine weiter volle Taktperiode, wenn bei der nächsten positiven Flanke von C das Signal S den Wert 1 aufweist, unabhängig vom zwischenzeitlichen Verlauf von S. (ein kurzer Puls S, dessen Dauer keine positive Flanke von C überdeckt, soll am Ausgang Y keinerlei Wirkung haben) C S Y

11 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik: Synchronisation-Mealy Es ist eine Schaltung zu entwerfen, die das Eingangssignal S in der unten dargestellten Weise auf das Rechtecksignal C aufsynchronisiert und am Ausgang Y zur Verfügung stellt. Y geht mit S auf 1 und steht dann unabhängig vom weiteren Verlauf von S für mindestens drei volle Taktperioden von C auf 1. Danach gilt Y= S (ein kurzer Puls S, dessen Dauer keine positive Taktflanke von C überdeckt, soll nicht verlängert/synchronisiert werden, sondern nur am Ausgang Y mit gleicher Dauer erscheinen ) C S Y

12 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik: Pulsverlängerung Damit auch kürzeste Eingangspulse S von den Synchronisations-Schaltwerken ( Moore / Mealy ) erfasst und synchronisiert werden können, soll der Eingangspuls S so verlängert werden, dass mindestens die nächste positive Flanke von C durch S * überstrichen wird - oder S * steht solange wie S an. C S S*

13 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : MC-Steuersignale Entwerfen Sie ein Schaltwerk zur Erzeugung der Steuersignale T1.. T5 bei einem Mikrocomputersystem. Das MC-System hat zwei Typen von Maschinenzykle n mit unterschiedlicher Länge. Der Maschinenzyklus M0 ( M = 0 ) ist drei und der Maschinenzyklus M1 ( M = 1 ) ist fünf Taktperioden ( T CK ) lang. ( Die Phasenlage der M0-M1-Pulse zum Taktsignal CK kann beliebig sein, allerdings ist die Länge und die Abfolge M0/3Takte M1/5Takte konstant ) Es gilt folgendes Zeitdiagramm: Name der Entwurfsdatei bei einer PLD-Realisierung ( GAL p22v10c ) mit ABEL: fsmmc.abl

14 Digitaltechnik 2 Arbeitsblätter Prof. Komar Arbeitsblatt Digitaltechnik : Ampelsteuerung Ampelsteuerung mit zwei unterschiedlichen Zeitzyklen. Das Umschalten kann in jeder Zyklus-Phase erfolgen. lang L/K=0 rot rot rot rt/ge grün grün grün gelb rot kurz L/K=1 rot rot rot rt/ge grün gelb rot rot rot A, synchroner Dualzähler (Vorwärtszähler ) mit synchronem Ladeeingang M1 und asynchronem Direkt-Reset R und Übertragsignal TC bei Zählerstand 15 CTR 4 1, 3, 4 + C2 M1 3CT=15 TC 1 G3 G4 R 1,2 D Q 0 Q