База задач по микропроцессорной технике

Дать ответы на вопросы:

1)              Как можно связать между собой вход и выход линейной системы?

2)              Как осуществляется переход между передаточной функцией H(z) и АЧХ?

3)              Какие существуют этапы проектирования рекурсивного фильтра по аналоговому прототипу?

4)              Какой фильтр называется устойчивым и что для этого необходимо?

5)              Какие формы представления структурных схем цифрового фильтра существуют?

Соединив определенные выходы триггеров счетчика (рис.1) со входами логического элемента 7И-НЕ создать счетчик с заданным коэффициентом деления.

Коэффициент деления
27

   1. Записать структурную формулу функции F, которая реализуется комбинационной схемой, составить таблицу истинности. Минимизировать (упростить) полученную структурную формулу функции F и построить новую схему на логических элементах И, ИЛИ и НЕ.

   2. Устройство с четырьмя входами (A, B, C, D) реализуемое комбинационной схемой должно работать так, чтобы на выходе появлялся сигнал 1, когда не менее чем на трех входах будут одновременно сигналы 1. Составить таблицу истинности и записать функцию F.

   3.Записать выражение выходной функции F четырёх входной логической схемы, используя булеву алгебру и её основные законы для заданной таблицы истинности. Начертить логическую схему, соответствующую таблице истинности.

Синтезировать автомат с одним входом и одним выходом. На вход поступает     произвольная последовательность символов 0 и 1. Автомат анализирует входные символы группами по три символа. Выходной сигнал выдается после поступления третьего символа. Сигнал на выходе определяется путем выполнения операции И-НЕ над символами в группе. 

Исходные данные: 

автомат Мура, D-триггер, элементы И, ИЛИ, НЕ.

Выполнить синтез недвоичного счётчика с асинхронной установкой начального состояния и синхронной установкой начального состояния. Для счётчика с синхронной установкой предусмотреть возможность сброса и установки начального состояния. Согласно варианту задания: вычитающий счётчик; счёт от 13 до 6.

Соединив определенные выходы триггеров счетчика (рис.1) со входами логического элемента 7И-НЕ создать счетчик с заданным коэффициентом деления.

Рис.1 Счетчик с изменяемым коэффициентом деления

Коэффициент деления: 68

1. Составить логическую структуру из логических элементарных элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ, соответствующую заданной логической функции.

2. Построить таблицу истинности данной функции и структуры. Определить возможность существования такой структуры.

Преобразовать десятичные числа в двоичные и разделить двоичные числа:

Делимое 1: 221

Делитель 2: 17

Преобразовать десятичные числа в двоичные и перемножить двоичные числа: 

Множимое 1:  21

Множитель 2: 10

Преобразовать десятичные числа в двоичные и вычесть двоичные числа: 

Уменьшаемое 1: 150

Вычитаемое 2: 51

Преобразовать десятичные числа в двоичные и сложить двоичные числа: 

Слагаемое 1: 194

Слагаемое 2: 51

Определите десятичные значения следующих двоичных чисел и двоичные в десятичных:

Двоичные: 11110101; 111,11111

Десятичные: 121; 175,16

Преобразовать десятичные значения чисел в двоичные и шестнадцатеричные числа:    210

Построить схему запоминающего устройства на заданных по варианту микросхемах с увеличенной информационной ёмкостью как по адресам так и по разрядности.

Задана микросхема (HN27C256) EPROM ёмкостью 32К на 8бит. Нужно увеличить ёмкость до 256K на 32бит.

Построить схему двоичного счётчика с заданными по варианту параметрами и приведёнными микросхемами.

Счётчик должен считать от начального числа до заданного числа.

от 22 до 222

Рисунок 2. Заданные микросхемы

Построить схему мультиплексора с заданными по варианту параметрами и применением конкретных микросхем.

Построить функциональную схему 23-х канального мультиплексора на базе К155КП7, применив логическую схему К555ЛЛ1 и декодер К555ИД4.

Исходная схема:

Рисунок 1 – Схема устройства

Необходимо:

1. По принципиальной схеме провести анализ и установить функциональную зависимость в виде формул алгебры логики и таблицы истинности.

2. По заданной таблице истинности составить совершенную дизъюнктивную нормальную форму (СДНФ) и совершенную конъюнктивную нормальную форму (СКНФ).

3. Минимизировать логическую функцию любым известным методом.

4. Синтезировать комбинационное устройство в заданном базисе И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

5. Синтезировать комбинационное устройство в заданном базисе двухвходовых элементов 2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ.

Составьте арифметические выражения для программирования динамического звена, описываемого дифференциальным уравнением и получить значение y[2] после второго цикла работы контроллера.

Входной сигнал представляет собой единичное ступенчатое воздействие.

Дифференциальное уравнение динамического звена:

Исходные данные:

         В волноводе прямоугольного сечения распространяется волна основного типа. Амплитуда напряженности электрического поля. Амплитуда напряженности электрического поля равна E_m. Стенки волновода выполнены из материала, указанного в таблице вариантов.  

1. определить частотные границы одноволнового режима;
2. определить частоту f_min, соответствующую минимальному коэффициенту ослабления α_min в заданном волноводе;
3. для частоты, соответствующей определить: фазовую скорость (v_ф) и групповую скорость (v_гр);
4. изобразить структуру поля в волноводе в продольном и поперечном сечении;
5. какие типы волн могут распространяться в данном прямоугольном волноводе, на частоте

         По проводникам коаксиального волновода (см) протекает постоянный ток I.  Проводники коаксиального волновода выполнены из меди. Пространство между внутренним и внешним проводниками заполнено полиэтиленом. При решении задачи считать, что в каждый момент времени токи во внешнем и внутреннем проводниках в одном поперечном сечении противоположны и равномерно распределены по поперечным сечениям проводников.

1. Вывести закон, выражающий зависимость напряженности магнитного поля от расстояния от центра коаксиального волновода. Построить график зависимости
2. Найти векторы напряженности магнитного поля и магнитной индукции на расстояниях r₁=0,5 R₁, r₂=(R₁+R₂)/2, r₃=(R₂+R₃)/2, R₄=2R₃

         Комплексные амплитуды векторов электромагнитного поля в некоторой точке пространства задаются выражениями

Частота колебаний равна f.  

1. Найти мгновенное значение вектора в момент времени равный t.  
2. Вычислить плотность тока смещения в этой точке.
3. Определить комплексный вектор Пойнтинга и его среднее значение.