Синтез дискретного устройства - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Теория дискретных устройств. Логическое проектирование дешифраторов. Временная диаграмма и принципиальная схема делителя частоты на десять. Расчет мультивибратора и сопротивлений. Синтез счетной схемы. Печатная плата синтезируемого дискретного устройства.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Теория дискретных устройств - наука, изучающая способы описания и преобразования структурных элементов. Предметом данной науки является математический аппарат алгебры логики, способы задания и реализации функций алгебры логики, методы, используемые при преобразовании логических структур комбинационных систем и конечных автоматов.
Теория дискретных устройств - сравнительно молодая и быстроразвивающаяся отрасль науки. Её появление в 30-х годах двадцатого столетия связанно с усложнением и совершенствованием релейных систем управления, когда возникла необходимость в их математическом описании. Основы теории ДУ начали закладываться в 1938 - 1940 гг., когда учёные СССР, США, Японии доказали применимость булевой алгебры логики при анализе и синтезе контактных схем. Применение аппарата алгебры логики при решении задач дискретной техники получило существенное развитие в трудах многих учёных. Создание ЭВМ внесло большой вклад в развитие теории ДУ. На сегодняшний день, зачастую, без использования ЭВМ невозможно решать те или иные практические задачи, связанные с анализом, разработкой и усовершенствованием дискретных устройств.
Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в основном относятся к классу дискретных устройств. Увеличение пропускной и провозной способности железных дорог, повышение скоростей и интенсивности движения поездов - всё это, и многое другое, обусловлено постоянным развитием автоматизированных управляющих систем, базирующихся на теории дискретных устройств.
Цель работы: Изучение методов, используемых при анализе и логическом проектировании дискретных устройств.
Структура и алгоритм функционирования проектируемого дискретного устройства
В данной курсовой работе требуется произвести синтез дискретного устройства (ДУ), представленного ниже:
Устройство состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ), делителя частоты, счётной схемы, двух дешифраторов и элементов индикации. Частота вырабатываемых генератором импульсов, уменьшается делителем до 0,1 Гц. Счётная схема, в зависимости от числа поступающих на её вход импульсов, устанавливается в одно из устойчивых состояний, соответствующих определённым комбинациям кода. Каждая кодовая комбинация, отображается на индикаторах соответствующим ей шестнадцатеричным числом.
Частота вырабатываемых генератором тактовых импульсов f = 310 Гц. Счётная схема имеет 8 устойчивых состояний: 22, 19, 16, 13, 10, 7, 4, 1. Используемая для построения ДУ элементная база: "ИЛИ - НЕ". Серия используемых логических элементов: 176. Десятичный эквивалент в счётной схеме кодируется кодом 8421.
2. Логическое проектирование дешифраторов
В синтезируемом ДУ дешифратор расшифровывает значение выдаваемой в каждом состоянии счётной схемы кодовой комбинации, преобразуя её в код, отображающий на индикаторе соответствующее данной комбинации шестнадцатеричное число.
Составим таблицу соответствия кодовых комбинаций на выходе счётной схемы и входах дешифраторов:
Как видно из таблицы, для идентификации состояния счетной схемы дешифратором, соединенным с индикатором “B” младшего разряда, достаточно использовать выходы Q1 - Q3. . Для дешифратора, подключенного к индикатору “A” старшего разряда, комбинация на выходе полностью определяется значением выхода Q5 счетной схемы.
Синтез дешифраторов проведём с использованием карт Карно (только для индикатора “B”).
Для дешифратора индикатора “A” будем иметь следующие функции:
Для дешифратора индикатора “B” будем иметь следующие функции:
Переведем ФАЛ из базиса “ИЛИ” в базис “ИЛИ-НЕ” используя закон двойного отрицания и закон двойственности.
Принципиальная схема дешифратора для индикатора “A”
Принципиальная схема дешифратора для индикатора “B”
Счётная схема предназначена для хранения числа и изменения его под воздействием входных сигналов на заданную константу (k = 2). Счётные схемы разделяют на синхронные и асинхронные. У синхронных схем управляющие сигналы поступают на все синхронизирующие входы одновременно. У асинхронных счётных схем синхронизирующие сигналы поступают на синхро-входы триггеров не одновременно.
Матрица переходов для JK - триггера
Для синтеза счётной схемы используем универсальные двухтактные JK - триггеры. Для определения функций возбуждения триггеров составляем кодировочную таблицу переходов:
Для нахождения функций возбуждения каждого триггера воспользуемся методом карт Карно:
Переведем ФАЛ из базиса “ИЛИ” в базис “ИЛИ-НЕ” используя закон двойного отрицания и закон двойственности.
Cчётная схема и временная диаграмма, полученная на основе минимизированных функций возбуждения каждого триггера представлена ниже.
Нужно преобразовать синхроимпульсы частотой 310 Гц с выхода мультивибратора в импульсы частотой 0,1 Гц то коэффициент деления делителя частоты n = 3100. Для этого будем использовать каскадное соединение делителей с коэффициентами (:31 :10 :10).
Для построения счетчика на :10 будем использовать по следованное соединение 4 триггеров типа JK с выделением 10 комбинации.
Временная диаграмма делителя на десять
Как видно из временной диаграммы триггеры нужно обнулить на одиннадцатом такте (обнулять будем только 2 и 4 триггера т.к. 1 и 3 уже установлены в ноль).
Принципиальная схема делителя частоты на десять
Для построения счетчика на :31 будем использовать по следованное соединение 5 триггеров типа JK с выделением 31 комбинации.
На принципиальной схеме в качестве делителя на :31 и :10 воспользуемся пятиразрядным счетчиком К176ИЕ2, который может работать как двоичный так и десятичный.
Микросхема К176ИЕ2 - пятиразрядный счетчик, который может работать как двоичный в коде 1 - 2 - 4 - 8 - 16 при уровне лог. 1 на управляющем входе A или как декада с подключенным к выходу декады триггером при лог. 0 на входе А. Во втором случае код работы триггеров счетчика 1 - 2 - 4 - 8 - 10.
Вход R служит для установки триггеров счетчика в 0 подачей на этот вход уровня лог. 1. Первые четыре триггера счетчика могут быть установлены в единичное состояние подачей уровней лог. 1 на входы SI - S8. Входы S1 - S8 являются преобладающими над входом R.
При подаче на вход СР импульсов положительной полярности на входе CN должна быть лог. 1, при подаче на вход CN импульсов отрицательной полярности на входе СР должен быть лог. 0. В обоих случаях счетчик переключается спадами импульсов.
Принципиальную схема делителя частоты на :3100 на микросхемах К176ИЕ2
5. Построение принципиальной схемы проектируемого устройства
Объединим все ранее синтезируемые устройства в одну общую схему. Т.к. в 176 серии нет элемента “8ИЛИ-НЕ” то будем использовать схему замещения представленную ниже:
В качестве семи сегментного индикатора будем использовать АЛС321А (с общим катодом) у которого постоянное прямое напряжение при Iпр = 20 мА, не более 3,6 В. Сегмент “H” использовать не будем т.к точка не используется.
Напряжения питания всех микросхем Uи.п. = 9 В.
Выводы: К176ИЕ2, К176ПУ2, К176ТВ1 - общий 8, Uи.п - 16
К176ЛЕ5, К176ЛЕ10, К176ЛЕ6 - общий 7, Uи.п - 14
Входное напряжение со всех микросхем не более Uвх0 = 0,3 В
Выходное напряжение со всех микросхем не менее Uвых1 = 8,2 В
7. Печатная плата синтезируемого ДУ
При выполнении данной курсовой работы мы освоили основные методы минимизации схем. Также научился проектировать дискретные устройства на интегральных микросхемах и реализовывать их на печатных платах.
В основе многих устройств, широко используемых в настоящее время лежат методы синтеза рассмотренные в данной курсовой работе.
дискретный дешифратор печатная плата
1. Годяев А.И. “Проектирование дискретных устройств” Методическое указание на выполнение курсовой работы по дисциплине “Теоретические основы автоматики и телемеханики”.
2. Тарабрин Б.В. “Справочник по интегральным микросхемам” М.: Энергия, 1980 г.
3. Янсен й. “Курс цифровой электроники” Т. 2 Проектирование устройств на цифровых ИС, 1987 г.
4. Евреинов Ю.Т. “Цифровая и вычислительная техника” 1991 г.
Синтез дискретного устройства, его структурная схема. Расчет дешифратора и индикаторов, их проектирование. Карты Карно. Синтез счетной схемы. Делитель частоты. Проектирование конечного автомата и его описание. Анализ сигналов и минимизация автомата. курсовая работа [217,8 K], добавлен 21.02.2009
Разработка и описание принципиальной схемы дискретного устройства. Синтез основных узлов дискретного устройства, делителя частоты, параллельного сумматора по модулю два, параллельного регистра, преобразователя кодов. Генератор прямоугольных импульсов. курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.05.2014
Основные узлы дискретного устройства: генератор прямоугольных импульсов, параллельно-последовательный счетчик, преобразователь кодов, делитель частоты, сумматор. Описание работы дискретного устройства. Выбор микросхем. Схема электрическая принципиальная. курсовая работа [3,7 M], добавлен 28.01.2013
Структурная схема дискретного устройства. Основное назначение делителя частоты. Синтез счётчика с параллельным переносом и коэффициентом счёта. Генератор прямоугольных импульсов. Реализация преобразователя кодов на базе программируемо-логических матриц. курсовая работа [5,6 M], добавлен 22.01.2016
Разработка дискретного устройства, состоящего из генератора прямоугольных импульсов высокой частоты (100 кГц), счетчика импульсов, дешифратора, мультиплексора и регистра сдвига. Синтез синхронного конечного автомата, у которого используются D-триггеры. курсовая работа [198,8 K], добавлен 08.02.2013
Разработка алгоритма умножения, структурной схемы устройства и синтез преобразователя множителя. Логический синтез одноразрядного четверичного умножителя-сумматора и одноразрядного четверичного сумматора. Разработка, синтез и блок-схема МПА делителя. курсовая работа [100,0 K], добавлен 07.06.2010
Применение системы автоматического регулирования (САУ) на примере процесса производства кефира. Разработка структурной схемы и математической модели САУ. Повышение качества процесса регулирования с помощью синтеза САУ и корректирующих устройств. курсовая работа [692,9 K], добавлен 17.03.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Синтез дискретного устройства курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Национальное Государство Курсовая
Сочинение по теме Каков смысл названия поэмы А. А. Блока «Двенадцать»?
Курсовая работа по теме Методы определения физического износа при определении стоимости восстановительного ремонта помещений, поврежденных заливом
Реферат На Тему Проблемы Развития Детей От Младшего Школьного Возраста До Юности
Реферат: Prospero And The Tempest Essay Research Paper
Сочинение Почему Мы Читаем Книги
Реферат Особенности Детской Дружбы Психология
Курсовая работа: Экономический рост, его типы и темпы
Курсовая работа: Организационно-правовая документация
Метрологическая Экспертиза Курсовая Работа
Курсовая работа: Дослідження ціннісних орієнтацій у осіб молодшого шкільного віку
Сочинение по теме "Его врагом была пошлость…"
Курсовая работа по теме Право убежища и международное право
Реферат по теме Роль и место Индонезии среди новых индустриальных стран
Шаблон Отчета По Производственной Практике
Сочинение Моя Комната Для Мальчика Небольшое
Реферат: Лобачевский
Контрольная работа по теме Волновая теория фотона
Дипломная работа по теме Конституционно-правовое регулирование права наследования
Сочинение По Повести Александрова Альфа Центавра
Расследование половых преступлений - Государство и право реферат
Семантичні особливості фразеологічних одиниць, які позначають студентське життя - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Налоги и налогообложение в Российской Федерации - Государство и право контрольная работа