Кафедра «Промышленная и биомедицинская электроника» Курсовое проектирование

1. Министерство образования и науки Украины Национальный Технический университет«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» Кафедра «Промышленная и биомедицинская электроника» Курсовое проектирование По дисциплине «Цифровая схематехника» По теме «ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ СИГНАЛОВ» ПКГ №4 Гаркуша О.Ю. Захаров И.А. Ясько А.С. Харьков, 2014

2. Вступление Объект исследования – цифровое устройство с временным разделением сигналов. Цель работы – проектирование и расчет цифрового устройства с временным разделением сигналов. Устройство реализуется на цифровых интегральных микросхемах и состоит из комбинационной схемы, генератора, формирователя тактовых импульсов, делителей частоты, формирователя функции, счетчиков, индикаторов.

3. Индивидуальное задание

4. Структурная схема Структурная схема

5. ЗГ – задающий генератор, являющийся источником сигнала исходной частоты;ДЧ1, ДЧ2 – делители исходной частоты с необходимыми коэффициентами деления;СТ1, СТ2 – двоичные счетчики; ФФ – формирователь функций, служащий для реализации заданных функций F1=∑0,3,5,7,9,11,13 и F2=∑2,4,6,8,12,14;ФТИ – формирователь тактовых импульсов, обеспечивающий разделение заданных функций во времени;БИ1, БИ2 – блоки индикации, предназначенные для визуализации полученной информации. Функциональная схема содержит следующие элементы:

6. Синтез логической функции F1 в базисе и-не Минимизация F1 по «0» и «1» с помощью карт карно

7. Схемная реализация F1 по «0» и «1» в базисеИ-не

8. Схемная реализация логической функции F1 в базисе и-или-не

9. Синтез логической функции F2 в базисе и-не

10. Схемная реализация F2 по «0» и «1» в базисе И-не

11. Схемная реализация логической функции F2 в базисе и-или-не

12. Выбор оптимальной схемы F1 и f2

13. Синтез формирователя тактовых интервалов TF1

14. Схемная реализация TF1по «0» и «1» в базисе И-не

15. Схемная реализация TF1 по «0» и «1» в базисе И-или-не

16. Синтез формирователя тактовых интервалов TF2

17. Схемная реализация TF2 по «0» и «1» в базисе И-не

18. Схемная реализация TF2 по «0» и «1» в базисе И-или-не

19. Выбор оптимальной схемы TF1 и Tf2

20. Синтездвоичного счетчика с Ксч В данном курсовом проекте используем счетчикиК155ИЕ5 и К155ИЕ2 Так как данный счетчик 4-х разрядный, то при инкрементировании счетчика без управления сбросом его коэффициент счета 16. При этом счёт будет происходить с приходом каждого очередного импульса на тактовый вход счетчика. Для реализации других коэффициентов счета необходимо вводить цепь принудительного сброса. В данном проекте необходимо реализовать счетчики с коэффициентами счёта 7,8,14,16.

21. Синтез счетчиков Счетчик К155ИЕ5 с Ксч=14 Счетчик К155ИЕ5 с Ксч=16 Делитель частоты на К155ИЕ5 с Кс2=8 Делитель частоты на К155ИЕ2 с Кс1=7

22. ЦЕПЬ СБРОСА Параметры цепочки определяются из соотношения RC=tзад/ln(Uп/Uпор), Длительность формируемого импульса должна удовлетворять следующим условиям Дифференцирующая RC-цепочка (1.2-1.3)*tз<=tзад<tu,

23. Обнуление счетчика Диоды VD1-VD5 являются развязывающими и при их выборе следует обращать внимание на выполнение следующего условия. Схема обнуления счетчика с Ксч=14 I1вх>Imin, где I1вх – входной ток логического элемента DD в единичном состоянии; Imin – минимальное значение прямого тока диода, при котором он открыт.

24. Общая схема

25. Временные Диаграммы

26. Результат Работы устройства

27. Вывод В данном курсовом проекте был произведен синтез и реализация цифрового устройства. В процессе проектирования были произведены минимизации логических функций с целью получения оптимальной структуры. Также произведен выбор схемы и электрический расчет автогенератора прямоугольных импульсов, выполнен синтез синхронных двоичных счетчиков с нужными коэффициентами счета, спроектированы формирователи тактовых интервалов. Выполнен расчет быстродействия цифрового устройства (tзад = 215нс) и потребляемой мощности, которая примерно составляет 2,98Вт.

28. Спасибо за Внимание=)