• Задать вопрос менеджеру

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика

Разработка специализированного цифрового функционального узла

Предмет:Технология
Тип:Дипломная/Магистерская
Объем, листов:128
Word
Получить полную версию работы
Релевантные слова:Джонсона, счетчика, входу, сигналов, базе, чисел, выходных, току, схемы, сигнала, «с», микросхемы, «r», рис, схема
Процент оригинальности:
83 %
Цена:6500 руб.
Содержание:

1. Техническое задание. 2

2. Структура ГЧ, как «черного ящика». 3

3. Временная диаграмма работы ГЧ, как «черного ящика». 3

4. Методы и способы построения ГЧ. 4

4. 1. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона. 4

4. 1. 1. Варианты построения счетчика Джонсона и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. 4

4. 1. 1. 1. Счетчик Джонсона на базе D-триггеров. 4

4. 1. 1. 2. Счетчик Джонсона на базе JK-триггеров7

4. 1. 1. 3. Счетчик Джонсона на базе СИС сдвигового регистра7

4. 1. 1. 4. Выбор способа построения счетчика Джонсона. 7

4. 1. 2. Построение генератора чисел на базе счетчика Джонсона и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации7

4. 1. 2. 1. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона с преобразователем кода на элементах «И-НЕ». 7

4. 1. 2. 2. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона с преобразователем кода на «монтажном ИЛИ». 12

4. 1. 2. 3. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона с преобразователем кода на элементах «И-ИЛИ-НЕ»14

4. 1. 2. 4. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона с преобразователем кода на мультиплексорах16

4. 1. 2. 5. Генератор чисел на базе счетчика Джонсона с преобразователем кода на мультиплексорах и на элементах «И-ИЛИ-НЕ». 20

4. 1. 2. 6. Выбор способа построения ГЧ на базе счетчика Джонсона. 22

4. 2. Генератор чисел на базе двоичного счетчика. 22

4. 2. 1. Способы построения двоичного счетчика и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. 22

4. 2. 1. 1. Построение параллельного двоичного счетчика на базе D-триггера22

4. 2. 1. 2. Построение параллельного двоичного счетчика на базе JK-триггера. 26

4. 2. 1. 3. Построение двоичного счетчика с модулем пересчета 24 на базе СИС КР1533ИЕ18. 29

4. 2. 1. 4. Построение двоичного счетчика с модулем пересчета 24 на базе последовательного счётчика31

4. 2. 1. 5. Выбор способа построения двоичного счетчика. 33

4. 2. 2. Построение генератора чисел на базе двоичного счетчика и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации34

4. 2. 2. 1. Генератор чисел на базе двоичного счетчика с преобразователем кодов на элементах

«И-НЕ»34

4. 2. 2. 2. Генератор чисел на базе двоичного счетчика с преобразователем кодов на «монтажном ИЛИ»37

4. 2. 2. 3. Генератор чисел на базе двоичного счетчика с преобразователем кодов на элементах «И-ИЛИ-НЕ»38

4. 2. 2. 4. Генератор чисел на базе двоичного счетчика с преобразователем кодов на мультиплексорах38

4. 2. 2. 5. Генератор чисел на базе двоичного счетчика с преобразователем кодов на мультиплексорах и на микросхемах КР1533ЛИ6 и КР1533ЛА2. 41

4. 2. 2. 6. Выбор способа построения ГЧ на базе двоичного счетчика. 42

4. 3. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика43

4. 3. 1. Варианты построение кольцевого счетчика и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. 43

4. 3. 1. 1. Построение кольцевого счетчика на базе сдвигового регистра, в качестве которого использована СИС. 43

4. 3. 1. 2. Построение кольцевого счетчика на базе на D-триггеров44

4. 3. 1. 3. Построение кольцевого счетчика на базе счетчика Джонсона с дешифратором кода Джонсона. 46

4. 3. 1. 4. Построение кольцевого счетчика на базе двоичного счетчика и дешифраторов-демультиплексоров с инверсными выходами. 48

4. 3. 1. 5. Выбор способа построения кольцевого счетчика50

4. 3. 2. Построение генератора чисел на базе кольцевого счетчика и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации50

4. 3. 2. 1. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика с преобразователем кодов на элементах «И-НЕ»50

4. 3. 2. 2. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика с преобразователем кодов на элементах «ИЛИ»52

4. 3. 2. 3. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика с преобразователем кодов на «монтажном ИЛИ»55

4. 3. 2. 4. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика с преобразователем кодов на элементах «И-ИЛИ-НЕ»55

4. 3. 2. 5. Генератор чисел на базе кольцевого счетчика с преобразователем кодов на мультиплексорах55

4. 3. 2. 6. Выбор способа построения ГЧ на базе кольцевого счетчика55

4. 4. Генератор чисел на основе сдвигового регистра и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. 55

4. 4. 1. Генератор чисел на основе сдвигового регистра, построенного на СИС. 55

4. 4. 2. Генератор чисел на основе сдвигового регистра, построенного на триггерах. 56

4. 4. 3. Выбор способа построения ГЧ на основе сдвигового регистра56

4. 5. Параллельный генератор чисел на базе триггеров и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. 57

4. 5. 1. Параллельный генератор чисел на базе D-триггеров57

4. 5. 2. Параллельный генератор чисел на базе JK-триггеров60

4. 5. 3. Выбор способа построения параллельного генератора чисел на базе триггеров60

5. Сравнительный анализ рассмотренных способов построения ГЧ. 61

6. Техническое описание генератора чисел. 61

7. Заключение. 61

8. Список использованной литературы61

9. Содержание. 62

Приложение 1. Схема электрическая принципиальная с перечнем элементов64

Приложение 2. Временная диаграмма принципиальной электрической схемы во временном и функциональном режимах. 66

Приложение 3. Описание принципов работы и технические характеристики микросхем, использованных в принципиальной электрической схеме ГЧ и при выборе оптимального способа построения ГЧ. 67

Вступление:

Разработать генератор чисел, формирующий при поступлении на его вход каждых N входных импульсов синхронизации на выходах Zi последовательность значений сигналов, приведенных в таблице 1.

Таблица 1.

Вариант N Номера импульсов, проходящих на выход генератора чисел

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10

7. 2. 1 24 1,17 2,16, 20,22 3,15, 21,23 4,14, 24 5,13 6,12 7,11 8,10 9,18 19

Генератор чисел должен обеспечивать:

– мощность, потребляемую от источника питания, не превышающую 850 мВт. Напряжение источника питания +5V ± 5%;

– использование в составе схемы микросхем и вспомогательных электрорадиоэлементов (разъемов, резисторов, конденсаторов) в количестве, не превышающем 65 шт.

Электрическая схема должна обеспечивать конструктивное выполнение модуля в виде ТЭЗ, на который сигналы питания, сигналы синхронизации (С) и начального сброса (R), а также сигналы (M1, …, Мn), служащие для задания режима, поступают через разъём. Через этот же разъём осуществляется снятие выходных сигналов (Z1, Z2, …, Zn) с генератора чисел.

Максимальная длительность периода следования сигналов синхронизации (Т) равна 80 нс. Длительность сигналов синхронизации равна Т/2 = 40 нс. В случае использования в качестве критерия оптимизации быстродействия должна быть обеспечена максимальная длительность выходных сигналов ГЧ. При расчете длительности сигналов считать минимальную задержку микросхем равной нулю. Длительность выходных сигналов ГЧ (tвых. ) должна быть не меньше 5 нс.

Сигнал (R) имеет отрицательную полярность и длительность более Т и менее 1. 5Т. В результате воздействия сигнала (R) генератор чисел должен установиться в исходное состояние и сформировать на своих выходах первое число из заданной последовательности.

Входные сигналы режима работы могут менять свое значение только в момент установки в ноль сигнала (R).

Для обеспечения высокой помехоустойчивости генератора чисел на цепи питания должны быть установлены высокочастотные фильтрующие конденсаторы из расчета по одному на каждый корпус микросхемы. Кроме этого должен быть установлен один электролитический конденсатор.

Логический уровень входных и выходных сигналов ГЧ должен быть стандартным для ТТЛШ-микросхем.

Нагрузка по току со стороны ГЧ на источники входных сигналов не должна превышать

IiH = 30 мкА, IiL = 1 мА, а нагрузочная способность по току выходов ГЧ должна быть не менее

IoH = 0,8мА, IoL = 16 мА.

Для построения схемы ГЧ допустимо использование только микросхем, принадлежащих к серии микросхем К1533.

В качестве критерия оптимизации выступают минимум аппаратных затрат (в количестве корпусов) схемы (при равенстве по этому критерию выбрать схему с минимальной потребляемой мощностью).

На основании предъявляемых ТЗ требований можно сделать вывод, что для обеспечения работоспособности схемы, общее время переключения схемы по входу «С» (Tпер. С) не должно превышать T (80 нс), а время формирования выходных сигналов ГЧ (Тформ. С) не должно превышать (Т – tвых. ), то есть 75 нс. Вместе с тем, общее время переключения схемы по входу «R» (Tпер. R) не должно превышать длительность этого сигнала (1,5T) , то есть 120 нс. А время формирования выходных сигналов ГЧ при подаче сигнала «R» не должно превышать (1,5Т – tвых. ), то есть 115 нс.

Для построения схемы ГЧ допустимо использование только микросхем, принадлежащих к серии микросхем К1533.

Заключение:

В ходе работы над проектом была рассмотрена задача разработки генератора чисел. На основе анализа технического задания из множества вариантов был выбран оптимальный вариант её решения, который отвечает всем условиям технического задания.

Была проведена детальная проработка большинства вариантов проектирования генератора чисел. В ходе работы производился расчет всех необходимых для анализа параметров. Все схемы проходили проверку на работоспособность в виде модели в системе проектирования Altera Quartus II 9. 0 Web Edition.

Список литературы:

1. П. П. Мальцев, Н. С. Долидзе, М. И. Критенко др. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. «Радио и связь», Москва, 1994 г.

2. В. Л. Шило. Популярные микросхемы КМОП серии К176, К561, К564, КР1561, К1554, К1564, К1594. «Массовая радио библиотека», Москва, 2001 г.

3. Т. М. Рахимов. Справочник по микросхемам серии К155. «Техническая библиотека инженера», Новосибирск, 1991 г.

4. Б. В. Тарабрин, Л. Ф. Лунин, Ю. Н. Смирнов и др. ; Под ред. Б. В. Тарабрина. Интегральные микросхемы. Справочник. «Радио и связь», Москва, 1983 г.

5. И. И. Петровский, А. В. Прибыльский, А. В. Троян, В. С. Чувелев. Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник в двух частях. Часть 1, 2. «Бином», Москва, 1993 г.

Бесплатные работы:

Готовые работы:

Рекомендованные документы: