Состав и описание работы узлов устройства

Курсовая работа

Дисциплина: Компьтерная электроника

Разработка устройства сравнения декодирования

 

 

Дніпропетровськ

2008

Содержание

Выбор задания

Функциональная схема и алгоритм работы устройства

Техническое обоснование выбора серии ИМС

Краткие электрические параметры необходимых ИМС

Состав и описание работы узлов устройства

Расчёт потребляемой мощности и тока

Расчёт необходимых сопротивлений резисторов

Построение и анализ временных диаграммСписок литературы

Список литературы

Выбор задания

 

Номер моей зачетной книжки 061111, при делении его на 150 получается остаток 117, это номер моего варианта. Вариант 117 соответствует заданию 4:

Разработать устройство сравнения декодирования. Устройство имеет два 8-ми разрядных входных канала X и Y, на которые поступают кодовые комбинации параллельного двоичного кода. Сигнал высокого уровня на входе синхронизации сопровождает кодовые комбинации. Устройство сравнивает между собой кодовые комбинации X и Y, и, если последовательно во времени имело место 6 совпадений, включается узел светодиодной индикации.

Начальные данные для проектирования берутся из соответствующих таблиц:

- потребляемый ток – не больше 2000 мА;

- потребляемая мощность – не больше 10 Вт.

- тактовая частота – 500кГц.

Рекомендованный состав устройства: узел сравнения, дешифратор количества последовательных во времени совпадений кодовых комбинаций, узел индикации. Также необходимо предусмотреть установку в нулевое состояние регистра (дешифратор совпадений) и триггера (узел индикации).

Функциональная схема и алгоритм работы устройства

 

 

На входы устройства поступают кодовые комбинации. На выходе узла сравнения появляется сигнал высокого уровня в случае совпадения кодовых комбинаций и низкого – в случае несовпадения. На выходе дешифратора количества совпадений высокий уровень сигнала только в том случае, если имело место совпадение шести подряд идущих пар кодовых комбинаций.

 

Техническое обоснование выбора серии ИМС

 

При выборе серии ИМС, используемой в устройстве, необходимо учесть:

- получение наиболее простой схемной реализации с использованием специальных ИМС, находящихся в составе серии;

- потребляемые микросхемами токи и мощности;

- быстродействие ИМС.

В результате стало ясно, что наиболее подходящей для данного устройства является 555 серия ИМС (ТТЛШ).

 

Краткие электрические параметры необходимых ИМС

 

ИМС	Iпот., мА	tзад. распр, нс	Uпит.,В
К555ТМ2	5	25-40	5+ 10%
К555ИР8	17	30-32	5+ 10%
К555ЛН1	5	18-21	5+ 10%
К555СП1	20	30-36	5+ 10%
К555ЛИ3	5	10-13	5+ 10%

 

Состав и описание работы узлов устройства

декодирование устройство алгоритм

1. Узел сравнения состоит из двух четырёхразрядных цифровых компаратора К555СП1 и одного трёхвходового логического элемента И (К555ЛИ3). Этот компаратор имеет четыре пары входов которые принимают два четырёхразрядных слова, три входа I(А<В), I(А>В) и I(А=В), которые нужны для создания схемы наращивания и три выхода результатов сравнения (А<В, А>В и А=В). Использоваться будет только один выход (А=В) т.к. необходимо знать только было совпадение или нет. Два компаратора работают параллельно – один сравнивает 4-е младшие разряда, а другой 3-и старшие. Результаты сравнения вместе с синхроимпульсом поступают на входы логического И.

2. Дешифратор количества последовательных во времени совпадений кодовых комбинаций состоит из восьмиразрядного сдвигового регистра с последовательным входом и параллельными выходами К555ИР8 и трёх трёхвходовых логических И (К555ЛИ3). Регистр имеет асинхронный сброс (вход не R) и два входа для последовательных данных DSa и DSb (логика и). Поданные через эти входы данные двигаются на одну позицию в сторону старших разрядов согласно каждому положительному перепаду импульса, пришедшего на тактовый вход С. Перед приходом тактового импульса уровни на входах следует зафиксировать. С параллельных выходов регистра данные анализируются посредством трёх трёхвходовых логических И. Таким образом дешифратор кол-ва совпадений анализирует 6 подряд идущих результатов сравнения кодовых комбинаций. На выходе дешифратора сигнал высокого уровня говорит о том, что имело место совпадения шести подряд идущих кодовых комбинаций.

3. Узел индикации состоит из D-триггера (с асинхронными входами сброса и установки и входом синхронизации (К555ТМ2)) и светодиода.

Также в устройстве для обеспечения необходимых задержек используется одна микросхема К555ЛН1. Для сброса регистра и D-триггера светодиода используется D-триггер (с асинхронными входами сброса и установки и входом синхронизации (К555ТМ2)).