|  Разработка специализированного цифрового узла, осуществляющего преобразование параллельного 8-разряд... |
Микросхема
К155ЛИ1 представляет собой четыре логических элемента 2И. Возьмем одну штуку.
3 - выход Y1;
6 - выход
Y2;
8 - выход
Y3;
1, 2, 4, 5, 9, 10, 12, 13 - входы X1-X8;
11 - выход Y4;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Таблица 4. Электрические параметры К155ЛИ1.
|
|
1
|
Номинальное
напряжение питания
|
5 В 5 %
|
|
2
|
Выходное
напряжение низкого уровня
|
не
более 0,4 В
|
|
3
|
Выходное
напряжение высокого уровня
|
не
менее 2,4 В
|
|
4
|
Напряжение
на антизвонном диоде
|
не
менее -1,5 В
|
|
5
|
Входной
ток низкого уровня
|
не
более -1,6 мА
|
|
6
|
Входной
ток высокого уровня
|
не
более 0,04 мА
|
|
7
|
Входной
пробивной ток
|
не
более 1 мА
|
|
8
|
Ток
потребления при низком уровне выходного напряжения
|
не
более 22 мА
|
|
9
|
Ток
потребления при высоком уровне выходного напряжения
|
не
более 8 мА
|
|
10
|
Потребляемая
статическая мощность на один логический элемент
|
не
более 19,7 мВт
|
Микросхема К155ИЕ5 является четырехразрядным двоичным
счетчиком выполненном на двухступенчатых JK-триггерах. Возьмем одну штуку.
1 – вход счетный; 2,
3 – вход установки «0»
4, 6, 7 – свободный; 5
– Ucc;
8 – выход 2 - разряда; 9 –
выход 1 - разряда;
10 – общий; 11
– выход 3 - разряда;
12 – выход 0 - разряда;
13 – свободный;
14 – вход счетный
Таблица 2. Электрические параметры
счетчиков К155ИЕ5.
|
|
1
|
Номинальное
напряжение питания
|
5 В 5 %
|
|
2
|
Выходное
напряжение низкого уровня при Uп=4,75 В
|
не
более 0,4 В
|
|
3
|
Выходное
напряжение высокого уровня при Uп=4,75 В
|
не менее
2,4 В
|
|
5
|
Помехоустойчивость
|
не
менее 0,4 В
|
|
6
|
Входной
ток низкого уровня
|
не
более 1,6 мА
|
|
7
|
Входной
ток высокого уровня
|
не
более 0,04 мА
|
|
8
|
Входной
пробивной ток
|
не
более 1 мА
|
|
9
|
Ток
короткого замыкания
|
-18...-65
мА
|
|
10
|
Ток
потребления
|
не
более 102 мА
|
|
11
|
Потребляемая
статическая мощность
|
не
более 535 мВт
|
Микросхема
К155ТМ2 содержит два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному
фронту сигнала. Возьмем 4 штуки.
6, 8 – входы S; 5, 9 – входы D;
1, 13 – прямые выходы
2, 12 – инверсные выходы;
3, 11 – входы С; 7 – общий;
14 – напряжение питания;
4, 10 – входы R.
Таблица 2. Электрические параметры
счетчиков К155ТМ2.
|
1
|
Номинальное
напряжение питания
|
5 В 5 %
|
|
2
|
Выходное
напряжение низкого уровня при Uп=4,75 В
|
не
более 0,4 В
|
|
3
|
Выходное
напряжение высокого уровня при Uп=4,75 В
|
не
менее 2,4 В
|
|
5
|
Помехоустойчивость
|
не
менее 0,3 В
|
|
6
|
Входной
ток низкого уровня
|
не
более 1,6 мА
|
|
7
|
Входной
ток высокого уровня
|
не
более 0,04 мА
|
|
8
|
Входной
пробивной ток
|
не
более 1 мА
|
|
9
|
Ток
короткого замыкания
|
-18...-65
мА
|
|
10
|
Ток
потребления
|
не
более 120 мА
|
|
11
|
Потребляемая
статическая мощность
|
не
более 570 мВт
|
Микросхема К1556ХП8 является программируемой матрицей
логики. Данная микросхема содержит в себе 8 В-каналов и 8 Т-каналов. В нашем
случае используются только В-каналы. В каждом канале имеется D-триггер.
Таким образом получается сдвиговый регистр.
Выходные буферы ПМЛ получает разрешение или запрещение
работы от матрицы И, как было рассмотрено в предыдущем параграфе. В микросхеме
типа ХП8 имеются элементы памяти – триггеры типа D, в
количестве 8 штук.
Задержка между выводами вход-выход составляет не более 40 нс,
а между тактовым сигналом и выходом не более 25 нс. Потребляет микросхема
180мА. Следовательно статическое потребление мощности составляет 945 мВт.
3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ
ГЕНЕРАТОРА ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ
Создание ГТИ для
больших вычислительных устройств и систем является самостоятельной сложной
инженерной задачей. Подобные ГТИ строятся, как правило, на дискретных
компонентах, обеспечивают значительную выходную мощность, высокую стабильность
временных соотношений качественные перепады выходного сигнала.
Расчет
номиналов элементов для ГТИ.
При
использовании микросхем не ТТЛ логики необходимо использовать дополнительный
резистор. В моем же случае этого не надо.
Возьмём R1
= 300Ом.
tзд=tздDD13.1+tздDD6+tздDD15=22нс+36нс +27нс=85нс
F=1/tзд=1/85нс=11,764 МГц
С1 = 1/ (2,3 • R1
• 11,764МГц) = 125пФ
Выбран конденсатор типа КМ-5 емкостью
125пФ и резистор МЛТ-0,125 сопротивлением 300Ом.
4. РАЗРАБОТКА
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
СХЕМЫ УЗЛА
Переход к принципиальной
схеме.
При разработке принципиальной
электрической схемы осуществляется переход от выбранной функциональной схемы к
схеме принципиальной. В данном курсовом проекте нужно спроектировать устройство
преобразующее двоичный код в доично-десятичнй код. При этом основным важным
компонентом проектирования схемы будет подбор требуемых микросхем.
На схеме каждому элементу
присвоено цифровое позиционное обозначение согласно ГОСТ 2.710-81.
Для надежной работы схемы и для обеспечения
помехоустойчивости напряжения питания в цифровых устройствах обязательно
фильтруются. Как правило, используется простейший способ фильтрации с помощью
конденсатора. В этих целях используем низкочастотный электролитический конденсатор
(типа К52, К53 или подобным ему) значительной емкости 5-30мкФ по каждой из шин
питания и по одному высокочастотному конденсатору (типа КМ-5, КМ-6) емкостью
0,1-1мкФ на каждые 2-5 корпусов микросхем.
Неиспользованные входы можно
подключить либо к источнику питания, либо к “земле” с учетом функциональных
особенностей микросхемы.
Список использованной
литературы
1.
Угрюмов
Е.П. “Проектирование элементов и узлов ЭВМ” М. Высшая школа, 1987г.
2.
“Цифровые
и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник”, Под ред. С.В.Якубовского. -
М. Радио и связь, 1990.
3.
Могнонов
П.Б. “Схемотехника ЭВМ”: Учебное пособие ВСГТУ.- Улан-Удэ, 1997г.
4.
Справочник
«Логические И.С.1553,1554», 2-часть.- «Бином»,1993г.
5.
“Методические
указания к курсовому проекту по Схемотехнике ЭВМ.” Составитель П.Б.Могнонов.
-Улан-Удэ,1995г.
6.
Шило
В.Л. “Популярные цифровые МС.”, М: Радио и связь.1989г.
7.
Учебник
«Схемотехника ЭВМ»,составитель Могнонов.П.Б.
8.
Интегральные
микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт,
1998г.
9.
Отечественные
микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. "НТЦ
Микротех", 1998г.
Приложения
Расчет мощности элементов
Расчет мощности элементов.
С
достаточной для практического применения точностью потребляемая каждым
элементом мощность может быть найдена по формуле, приведенной в методических
указаниях к курсовому проекту:
,
где Сн
= См + kСвх - емкость нагрузки; Свых -
выходная емкость логического элемента (принимается 30 пФ); См -
емкость монтажа (принимается 15 пФ); Свх - входная емкость элемента
нагрузки (принимается 10 пФ или по паспортным данным); k - количество элементов
нагрузки; F - частота переключения; E - напряжение питания.
DD1=(15пФ+10*10пФ+30пФ)*25в*2Мгц =725*10-6Вт
DD2=(15пФ+9*10пФ+30пФ)*25в*5Мгц =1562,5*10-6Вт
DD3=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*25в*4Мгц=850*10-6Вт
DD4=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*4Мгц =550*10-6Вт
DD5=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD6=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD7=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD8=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD9=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD10=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD11=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD12=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD13=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
Pобщ.(СИС)=222500 • 10-6 Вт=22,25мВт.
Страницы: 1, 2, 3
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх