2. СИНТЕЗ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
Одной из важнейших задач синтеза принципиальных схем на ИМС является минимизация количества микросхем и числа их соединений. Не менее важным условием синтеза является максимальное использование элементов с одинаковыми функциями.
Задающий генератор
Электрический импульсом называют ток или напряжение, действующий в течении ограниченного промежутка времени меньше или соизмеримого с длительностью переходных процессов в электрических цепях. В радиотехнике и технике связи используют импульсы различной формы. Прямоугольные импульсы более развились и на практике чаще применяют именно импульсные последовательности.
Генератор импульсов‑ автогенератор ,вырабатывающий импульсы прямоугольной формы. Генераторы обеспечивают работу цифрового устройства и характеризуются частотой сигнала, стабильностью частоты, скважностью, видом последовательности сигнала и другими параметрами.
В соответствии с принятыми условиями необходимо разработать схему ГТИ и рассчитать его элементы в базисе И-НЕ. Принципиальная схема мультивибратора в автоколебательном режиме приведена на рисунке 2. На рисунке 3 показана временная диаграмма позволяет более полно судить о роботе ГТИ и детально разобрать принцип его работы.
Принцип работы приведенной выше схемы наглядно демонстрирует временная диаграмма. Разрабатываемый мультивибратор в автоколебательном режиме. В те моменты времени, когда напряжение на входе DD2 достигает порогового значения схема переводится в противоположное состояние и на выходе изменяется состояние с 0 в 1 или наоборот. Время нахождения схемы как в одном, так и в другом состоянии определяется параметрами элементов времязадающей RC – цепочки.
Для регулирования длительности данных импульсов и пауз ниже произведен расчет параметров схемы.
Пусть генератор работает с заданной частотой выхода.
Тогда:
Исходные значения
Гц – частота ГТИ
Q = 10 исходная скважность ГТИ
уравнение определяющее длительность выходного импульса
где, U1=3.6 В - уровень логической 1 для элемента ТТЛШ
U0=0.4 В - уровень логической 0 для элемента ТТЛШ
Uпор=1.8 В – пороговое напряжение для элемента ТТЛШ
с - значение периода следования импульсов ГТИ
с - значение длительности импульса
с - длительность паузы
Для достижения данных параметров длительность импульса и паузы определяем значением емкости и сопротивления.
R1=1000 Ом – значение сопротивления резистора (выбираем произвольно)
Ф – рассчитанное значение емкости исходя из длительности импульса.
С1= 10*10-12 Ф – выбранное значение емкости
с – уточненное значение длительности импульса
с – уточненное значение длительности паузы
3. Счетная схема
С выхода генератора имеем сигнал частотой 10 МГц.
В соответствии с особенностью работы разрабатываемого устройства необходимо произвести подсчет импульсов лишь 30 раз, а затем произвести сброс счетчика и повторять данную операцию в периоде. Поэтому разрабатываем не типовой делитель на 30.
В качестве делителя частоты на 30 используем счетчик К555ИЕ7 (с коэффициентом пересчета – 16) дополненный элементом И-НЕ которые выдают на выходе логическую 1 по заданному фронту 30 импульса и сбрасывают счетчик в ноль.
Произведем синтез данной схемы счетчика.
В таблице 3.1 приведены зависимости функционирования счетчика выбранного типа. В данной таблице приведены возможные варианты входных комбинаций и соответствующие выходные сигналы:
Таблица 3.1
Вход счета С | Вход сброса R | Выход 1 | Выход 2 | Выход 4 | Выход 8 |
0 | 1 | n-1 | n-1 | n-1 | n-1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Условное обозначение счетчика показано на рисунке 4
Условное обозначение счетчика деления частоты на 30
Временная диаграмма работы счетчика представлена на рисунке 5
... состоянии am. Рассмотренные выше абстрактные автоматы можно разделить на: 1) полностью определенные и частичные; 2) детерминированные и вероятностные; 3) синхронные и асинхронные; Полностью определенным называется абстрактный цифровой автомат, у которого функция переходов и функция выходов определены для всех пар ( ai, zj). Частичным называется абстрактный автомат, у которого функция ...
... в народном хозяйстве. Специальная часть. 3. 1. Определение задачи. Из задания на курсовое проектирование определим суть задачи: для некоторого синхронного цифрового автомата необходимо спроектировать устройство управления на основе жёсткой логики, которое в соответствии с заданными кодами микрокоманд формирует на выходной десятиразрядной шине управляющую последовательность цифровых сигналов. 3. ...
... Под состоянием Z3 на графе рисунка 6.2 понимаются в этом случае все остальные возможные состояния автомата. д) Разработка комбинационной схемы. Все ранее определенные сигналы и состояния регистра помещаются в сводную таблицу, на основании которой и разрабатывается комбинационная схема. Рассмотрим синтез комбинационной схемы на базе ПЗУ в интегральном исполнении для регистра из D триггеров. ...
... функций возбуждения элементов памяти автомата зависит от количества разрядов вектора кода состояния и от количества информационных входов самого запоминающего элемента. Рассмотрим, например, что будет со структурным автоматом, если он находится в состоянии 01, и на его вход поступил сигнал 10. Как видно из таблицы переходов структурный автомат перейдет в состояние 11. Этот переход складывается ...
0 комментариев