Geum.ru

Проектирование цифрового устройства

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

p>

 

Рис. 7- Схема блока индикации.

 

2.6 Проектирование блока управления

 

Для согласования отдельных узлов устройства необходима схема управления. В ее функции входит следующее:

управление записью данных в регистры сдвига и регистры хранения;

управление сдвигом данных записанных в регистры сдвига;

прекращение передачи данных в устройство обработки после передачи 12 разрядов;

Анализ вышесказанного, позволяет сделать следующие выводы о необходимых компонентах схемы управления:

1)для управления сдвигом потребуется счетчик с пересчетом до 12;

2)для управления записью и прекращением передачи потребуется электронный ключ на триггере;

)для согласования по времени переключения логических элементов потребуются элементы задержки.

Предлагаемая схема управления изображена на рис. 9.

По заднему фронту изменяемого импульса с выхода детектора фронтов на входную схему задержки поступает отрицательный импульс. Со схемы задержки этот импульс поступает на инверсный вход S триггера (электронного ключа). На инверсном выходе Q формируется логический нуль и через элемент задержки поступает на вход логического элемента ИЛИ, через который до этого уже прошла логическая единица и разрешила запись информации в регистры сдвига с выхода схемы подсчета (L = 1) и запись в регистры хранения (L1 = L2 =0). Также эта логическая единица поступает на логический элемент И, на второй вход которого подаются тактовые импульсы с выхода тактового генератора, и пройдя через линию задержки попадает на входы синхронизации регистров хранения и сдвига.

При этом у нас счетчик начинает считать тактовые импульсы и при достижении значения 12 выдает отрицательный импульс, который поступает на инверсный вход R триггера и переволит его в нулевое состояние, тем самым закрывая тактовым импульсам путь через элемент И.

Рис. 9 - Схема блока управления.

 

В качестве триггера используем микросхему К555ТМ2. Ее основные характеристики приведены в таблице 8.

 

Таблица 8

 

В качестве счетчика используем микросхему К555ИЕ7. Ее основные характеристики приведены в таблице 9.

 

Таблица 9

 

Счетчики типа ИЕ7 - реверсивные счетчики с раздельными входами +1, -1 и с синхронной предустановкой. При W = 1, R = 0 счетчик подсчитывает количество импульсов, поступающих на входы +1 и -1. При W= 0, R = 0 двоичный код со входов D по фронту импульса либо +1, либо -1 переписывается на выход.

В качестве логических элементов НЕ используем микросхему К555ЛН1. Она содержит шесть логических элементов НЕ. Время задержки для микросхемы К555ЛИ1: , потребляемый ток Iпот = 6,6 мА.

 

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА

 

В качестве параметров устройства приводятся временные диаграммы работы основных блоков. Эти диаграммы приведены в приложении 2.

Для оценки работы устройства необходимо найти потребляемую мощность. Она равна сумме мощностей, потребляемых каждым элементом в отдельности. Таблица потребления мощности каждым элементом :

 

ЭлементПотребл. мощность, ВтКол-воК555АГ30,11555ТР20,0351555ЛИ70,0192555ЛЛ30,0172К555ТВ60,0026555ЛН10,1981КМ555НЕ190,0012К555ЛИ60,0023555ИР250,173555ИДЗ0,0013К555ИВЗ0,0023К555ИД180,0023АЛС324А0,33

Р=0,1*1+0,035*1+0,019*2+0,017*2+0,002*6+0,198*1+0,001*2+0,002*3+0,17*3+0,001*3+0,002*3+0,002*3+0,3*3= 2,31 (Вт)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В процессе выполнения курсовой работы было рассчитано цифровое устройство, предназначенное для подсчета длительности импульса на входе системы. Подобное устройство может найти самое широкое применение в различных областях электроники. В принципе в системе есть все блоки, необходимые для работы реальных цифровых устройств. Есть блок обнаружения информации (ждущий мультивибратор), блок обработки информации (счетчик), блок синхронизации (генератор тактовых импульсов и делители частоты), преобразователь кода, блок индикации, устройство передачи данных. При незначительных изменениях данная схема может быть применена для решения реальных задач. Данная курсовая работа учит проектировать цифровые устройства по техническому заданию, строить алгоритм их работы, разрабатывать принципиальную схему, выбирать необходимые электрические элементы, синтезировать нестандартные узлы на более простых элементах, анализировать работу цифровых устройств, строить временные диаграммы их работы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Зубчук В.И. и др.: Справочник по цифровой схемотехнике.- К.: Техника, 1990.- 448 с.: ил.
  2. Методические указания к курсовой работе по дисциплине Цифровая схемотехника на тему Проектирование цифрового устройства.
  3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др.; Под ред. С.В.Якубовского.- М.: Радио и связь, 1990.- 496 с.: ил.
  4. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ М.И.Богданович и др .- Мн.: Беларусь, 1991.- 493 с.: ил.
  5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник.- М.: Металлургия, 1988.- 352 с.: ил.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА