Меню

Поиск

Преобразователь семисегментного кода

0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

где Xi – входные сигналы,

Y – выходной сигнал.

3.4. КР1533ЛЕ4

Микросхема типа ЛЕ реализует функцию ИЛИ-НЕ. УГО микросхемы представлено на рис. 3.4.1.

Рис. 3.4.1.

Данная ИМС содержит три трехвходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.4.1.

Таблица 3.4.1.

Таблица истинности элемента 3ИЛИ-НЕ.

где Xi – входные сигналы,

Y – выходной сигнал.

3.5. КР531ЛЕ7

Микросхема типа ЛЕ реализует функцию ИЛИ-НЕ. УГО микросхемы представлено на рис. 3.5.1.

Рис. 3.5.1.

Данная ИМС содержит два пятивходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.5.1.

Таблица 3.5.1.

Таблица истинности элемента 5ИЛИ-НЕ.

Х1

где Xi – входные сигналы,

Y – выходной сигнал.

3.6. К155ЛЕ3

Микросхема представляет собой два логических элемента 4ИЛИ-НЕ со стробированием. Если на входе стробирования присутствует низкий уровень, то вывод соответствующего элемента будет переведен в высокий уровень, независимо от состояния других входов. Если на входе стробирования присутствует высокий уровень, то элемент работает как обычный 4ИЛИ-НЕ (рис. 3.6.1).

Рис. 3.6.1.

Данная ИМС содержит два пятивходовых элемента ИЛИ-НЕ, в каждом из которых один вход – стробирующий (Е1), и работает в соответствии с таблицей 3.6.1.

Таблица 3.6.1.

Таблица истинности элемента 4ИЛИ-НЕ.

Х1

где Xi – входные сигналы,

Е1 – вход стробирования,

Y – выходной сигнал.

3.7. АЛС320Б

Одноразрядный семисегментный цифробуквенный индикатор. Изготавливается на основе структур галлий – фосфор. Данный индикатор имеет зеленый корпус и не имеет цветных точек. УГО данного индикатора представлено на рис. 3.7.1.

Рис. 3.7.1.

где a, b, c, d, e, f, g – светодиоды индикатора.

Составленная принципиальная схема представлена в приложении 2.

4. Расчет быстродействия и потребляемой мощности.

Спроектированная принципиальная схема объекта сопровождается поверочными расчетами технических характеристик: быстродействия, потребляемой мощности, погрешности и т.д.

В данном курсовом проекте необходимо рассчитать быстродействие и потребляемую мощность.

4.1. Расчет потребляемой мощности.

В первом приближении Рсумм рассчитывается как сумма максимальных мощностей, потребляемых микросхемами.

(4.1.1)

Рпот – потребляемая мощность;

Рмахi – максимальная потребляемая мощность ИМС i-го типономинала;

ni– количество ИМС i-го номинала;

M – число различных типономиналов ИМС, входящих в схему.

При расчете Рмахi необходимо пользоваться формулой:

(4.1.2)

Uпит – напряжение источника питания микросхем (для ИМС серии ТТЛ Uпит=5В).

Iпотi – максимально потребляемый ток ИМС i-го типа.

Максимальная потребляемая мощность для каждой ИМС приведена в таблице 4.1.1.

Таблица 4.1.1.

Таблица мощностей ИМС.

№	ИМС	n	Рмах,мВт
1	КР1533ЛН1	1	12
2	КР1533ЛИ3	2	12
3	КР1533ЛИ6	5	8
4	КР1533ЛЕ4	1	14,5
5	К155ЛЕ3	2	95
6	КР531ЛЕ7	1	185
7	АЛС320Б	1	40

(4.1.3)

4.2. Расчет быстродействия.

Быстродействие относится к динамическим характеристикам ИМС и характеризуется временем задержки распространения сигнала. Временная задержка - период времени с момента поступления сигнала на вход ИМС до времени его появления на выходе.

В схемах, содержащих несколько последовательно включенных ИМС, время задержки распространения сигнала определятся суммой задержки распространения по всем микросхемам (см. формула 4.2.1).

(4.2.1)

где – суммарная задержка в распространении сигнала через n микросхем от входа первой к выходу последней (n-й).

– средняя задержка распространения сигнала для n-й микросхемы:

(4.2.2)

где – задержка распространения сигнала при переходе от уровня логической 1 к уровню логического 0;

– задержка распространения сигнала при переходе от уровня логического 0 к уровню логической 1.

Для ИМС со многими функционально неравнозначными входами и несколькими выходами время задержки распространения по различным входам неодинаковы. При разработки схем необходимо использовать цепи, создающие минимальные задержки.

Для оценки быстродействия следует выбрать цепь наибольшей длины и рассчитать её суммарную задержку .

Типы ИМС и их время задержки, составляющие самую длинную цепь в данном проекте, представлены в таблице 4.2.1.

Таблица 4.2.1

Типы ИМС и время задержки.

№	Элемент	Тип ИМС	Δtзд ,нс
1	D1	КР1533ЛН1	12
2	D2.1	КР1533ЛИ6	18
3	D5.1	К155ЛЕ3	18,5

С помощью формулы 4.2.1 определяется общее время задержки:

(4.2.3)

Заключение.

В данном курсовом проекте был разработан преобразователь двоичного кода в семисегментный. В ходе проектирования были получены такие навыки как:

1. Выбор и обоснование принципов построения объекта (структурная схема);

2. Разработка функциональных элементов и анализ их функционирования в соответствии с заданными условиями (функциональная схема);

3. Выбор способа реализации функциональных элементов на реально существующих ИМС (принципиальная схема);

4. Расчет технических показателей объекта.

Спроектированное устройство преобразователя двоичного кода в семисегментный соответствует заданным условиям функционирования. Устройство состоит из простейших логических элементов, количество которых не высоко, потребляет мало мощности и имеет незначительное время задержки. Но данное устройство не является удобным, т.к. существуют микросхемы, которые могут производить аналогичные преобразования кодов и по своим характеристикам превосходят данное разработанное устройство.
Список литературы.

1. Калабеков Б.А., Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000. – 332 с.

2. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Цифровая схемотехника” для студентов специальности 210100 “Управление и информатика в технических системах”. Составители: доцент, к.т.н. А.В. Запевалов, Ст. преподаватель Л.Ю. Запевалова. Сургут СурГУ 2000-34 с.

3. Табарина Б.В. Интегральные микросхемы: справочник. – М.: Радио и связь, 1983. – 528 с.

4. Лекции по цифровой схемотехнике.

Страницы: 1, 2, 3, 4

Новости

Мои настройки

Наверх