|
Читайте также: |
Перед виконанням курсової роботи необхідно спочатку повторити вивчений матеріал (по тригерам, мультивібраторам, двійковим лічильникам, логічним елементам “і”, “або”, “не”, “і-не”, “або-не”, стабілізаторам компенсаційного типу).
Після цього необхідно обрати серію ІС, із якої будуть використані необхідні елементи. Наприклад, обрана серія К155. У відповідності з порядком проєктування, запропонованим вище, виконують розрахунок загальмованого мультивібратора у відповідності з методичними вказівками до розділу 3.4. В якості логічного елемента краще обрати мікросхему К155ЛАЗ. В корпусі таких елементів чотири. Два з них використовують для загальмованого мультивібратора, а інші – для автоколивального мультивібратора.
Як тригер (блок 2) можна вибрати тригер К155ТВ1 (JK -тригер з інверсними асінхронними входами ` S та ` R). Для переключення такого тригера в положення “1” на вхід ` S необхідно подати сигнал, який відповідає “0”, для чого між загальмованим мультивібратором і входом “` S ” поставити інвертор (схему “НЕ”). Як комбінаційну схему 1 (блок 5) можна вибрати логічний елемент “І” на два входи типу К155ЛИ1, виписати електричні параметри й описати принцип дії.
Після вибору принципової схеми автоколивального мультивібратора та її описання необхідно виконати його розрахунок відповідно з методичними вказівками до розділу 3.3 і побудувати часову діаграму.
Розробка двійкового сумуючого лічильника. При проєктуванні двійкового сумуючого лічильника необхідно знати різновиди лічильників (по типу переносу в сусідні розряди), а потім в обраній серії проаналізувати готові схеми лічильників у відповідності з приведеним в завданні коефіціентом переліку.
По заданим коефіціентам переліку К в завданні можна вибрати мікросхему лічильника К155ИЕ7 (рис. 4.2)
Це універсальний (сумуючий і віднімаючий) лічильник з коеффіціентом переліку К =24=16. Необхідно описати електричні параметри цього лічильника (з довідника), умовно-графічне зображення (УГЗ) і призначення усіх входів і виходів, часову діаграму.
 |
Рис.4.2. Умовно-графічне зображення
лічильника К155ИЕ7
Якщо, наприклад, даний коефіціент К =32, то однієї мікросхеми ИЕ7 мало, оскільки в неї коефіціент переліку К =16. Для даного випадку К =32=25. Тому необхідний двійковий лічильник, який має п’ять двійкових розрядів, і складаєься з двох корпусів мікросхеми ИЕ7. Методика з’єднання двох мікросхем показана на рис. 4.3.
І якщо, наприклад, кількість імпульсів, що рахуються 9<16, то достатньо використати один корпус мікросхеми ИЕ7, оскільки 24=16>9.
Розробка комбінаційних схем 4,5. Під час розробки комбінаційної схеми необхідно використовувати метод синтезу, який забезпечує розробку схеми по заданому закону функціонування цієї схеми. При синтезі комбінаційної схеми потрібно виконати наступні етапи:
1) задати закон функціонування у вигляді таблиці істиності;
2) за таблицею записати вираз перемикаючої функції в одній з двох форм – доскональній диз’юнктивній нормальній формі (ДДНФ) або доскональній кон’юнктивній нормальній формі (ДКНФ);
3) Вибрати набір логічних елементів і побудувати логічну схему за виразом перемикаючої функції.
Для задання закону функціонування схеми необхідно визначити двійковий еквівалент заданої кількості імпульсів, яку повинен підрахувати лічильник.
Рис. 4.3. Схема двійкового сумуючого лічильника, побудованого на двох мікросхемах ИЕ7, з коефіціентом переліку К=256
Припустимо, що ця кількість дорівнює 9. Значить 9(10)=1001(2). Звідси виходить, що комбінаційна схема повинна мати чотири виходи (у відповідності з кількістю двійкових розрядів в числі 1001). Оскільки в якості тригера вибраний JK -тригер з інверсними ` R та ` S входами, то з приходом на вхід комбінаційної схеми кода 1001 вона повинна виробити сигнал “0”, який перемикне тригер (блок 2) по входу ` R в нульове положення. Таблиця істиності для цього випадку буде мати вигляд, як у табл. 4.2.
Таблиця істиності F(X) Таблиця 4.2
| X4 | X3 | X2 | X1 | F(X) |
Вираз функції F(X) вДКНФ буде мати вигляд:
F(X)=`X4Ú X3Ú X2Ú`X1 (4.1)
Для реалізації функції F(X) необхідно мати два інвертори і один елемент “або” на чотири входи. Але в обраній серії нема елемента “або” на чотири входи, а є тільки “або” на два входи (К155ЛЛ1). Тому замість одного необхідного елемента “Або” на чотири входи будемо використовувати три елементи "або" на два входи. Принципова схема логічної функції наведена на рис.4.4. На принциповій схемі повинні бути обов’язково у кожного логічного елемента вказані номери виводів і корпусів.
 |
Рис. 4.4. Принципова схема реалізації функції F(X) на елементах “або” й “НЕ”
Номер корпусу відображується нижньою строкою в УГО елемента – літери DD. Перша цифра після літер DD означає номер корпусу мікросхеми, а після точки – цифра, яка вказує номер елемента в корпусі.
Припустимо, що в якості тригера (блок 2) вибраний RS -тригер з прямими R та S входами. З приходом на вхід комбінаційної схеми 2 кода 1001 вона повинна сформувати сигнал ”1”, який перемикне тригер по входу R в нульове положення. Тоді таблиця істиності матиме вигляд табл. 4.3.
Таблиця істиності F(X) Таблиця 4.3
| X4 | X3 | X2 | X1 | F(X) |
Вираз функції F(X) в ДДНФ буде мати такий вигляд:
F(X)= X4×`X3×`X2× X1 (4.2)
Для реалізації функції F(X) необхідно мати два інвертори і один елемент “І” на чотири входи.
В заданих серіях мікросхем немає елемента “І” на чотири входи, але є ”І” на два входи або елемент ”І-НЕ” на чотири входи. Принципова схема реалізації функції (4.2) показана на рис. 4.5.
Принципова схема реалізації функції (4.2) на елементах
“і-нЕ” на чотири входи і інверторах показана на рис. 4.6.
Рис. 4.5. Принципова схема реалізації функції F(X) на еле-ментах “І” на два входи
Рис. 4.6. Принципова схема реалізації функції F(X) на елементах
”І-НЕ” на чотири входи та інверторах ”НЕ”
Розробка комбінаційних схем 2,3,6. Комбінаційні схеми 2,3,6 використовуються для передавання змісту сумуючого лічильника на вихідну шину даних пристрою BD. Ці комбінаційні схеми можуть бути побудовані на наборі схем ”І” на два входи. На один вхід кожної схеми ”І” подається двійковий розряд лічильника, на другий – керуючий сигнал з виходу комбінаційної схеми 2.
Розробка схеми стабілізатора напруги джерела живлення. Для вибору мікросхеми стабілізатора постійної напруги, перш за все, потрібно визначити, яка у нього повинна бути вихідна напруга. Вихідна напруга стабілізатора повинна відповідати напрузі живлення U СС обранної серії ІС. В серіях К155, К555, КР531 ця напруга рівна +5В. Вхідна напруга стабілізатора повинна бути більше вихідної на (3-5)В. Максимальний струм навантаження, при якому спрацьовує схема захисту, більше номінального струму навантаження І Н на 40%. Маючи всі початкові дані, у відповідності з методичними вказівками до розділу 2.3, потрібно вибрати мікросхему стабілізатора, зробити її опис і розрахунок.
Принципова схема комбінаційної схеми 3 на чотири двійкових розряди показана на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Принципова схема комбінаційної
схеми 3
Розробка принципової схеми автоматичного пристрою. Розробивши принципові схеми кожного блоку структурної схеми (див. рис.4.1) і описавши їх принципи дії, необхідно розробити загальну принципову схему пристрою (дод. 1). При цьому потрібно пам’ятати, що усі мікросхеми нумеруються від 1 до N (DD1,..,DDN), усі резистори, конденсатори і транзистори також нумеруються від 1 до N (R1,R2,..,RN), (C1,C2,..,CN), (VT1,VT2,..,VTN). Крім того, усі входи і виходи мікросхем також повинні мати номери виводів. Принципова схема повинна бути накреслена відповідно до чинних стандартів. Фрагмент принципової схеми пристрою показаний в дод. 1 для дев’яти імпульсів, що обчислюються.
Специфікація до фрагменту принципової схеми пристрою показана в дод. 5.
Розробка часової діаграми. Після розробки принципової схеми пристрою необхідно побудувати часову діаграму роботи всього пристрою. На часовій діаграмі кожний блок структурної схеми (див. дод.2) повинен мати вхідний і вихідний сигнали. До того ж усі вони повинні бути узгодженні за часом у відповідності з принципом дії схеми пристрою, описаного вище. По горизонтальній осі кожної епюри напруги повинний бути показаний час, а по вертикальній – амплітуда сигналу. Усі епюри напруг по горизонтальним осям повинні бути виконані в однаковому масштабі.
Приклад часової діаграми пристрою при підрахунку дев’яти імпульсів наведений у дод. 2.
Література: [8] або [9] або [10] або [16], [14], [15], [12].
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 145 | Нарушение авторских прав