Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Проектування блоку відображення цифрового пристрою

Тип роботи: 
Індивідуальне завдання
К-сть сторінок: 
17
Мова: 
Українська
Оцінка: 
Індивідуальне завдання на тему:
 
«Проектування блоку відображення цифрового пристрою»
 
з предмету «Комп’ютерна схемотехніка»
 
ЗМІСТ
 
Розділ 1. Загальний розділ
1. 1. Постановка задачі
1. 2. Розробка структурної схеми пристрою
1. 3. Розробка функціональної схеми пристрою
Розділ 2. Спеціальний розділ
2. 1. Вибір елементної бази
2. 2. Проектування лічильників
2. 3. Проектування блоку відображення
Розділ 3. Експлуатаційний розділ
3. 1. Розрахунок надійності блоку
 
Розділ 1. Загальний розділ
 
1. 1. Постановка задачі
 
Проектований пристрій повинен забезпечувати:
‒вимірювання тривалості позитивних імпульсів;
‒підрахунок тривалості паузи з визначеною точністю;
‒відображення вирахуваних значень на дискретних елементах;
‒передача інформації в канал зв’язку в визначеному двійково-десятковому коді з визначеною швидкістю.
Номер варіанту 55
Діапазон вимірювання 0-900мс
Точність вимірювання 0, 01мс
Швидкість передачі 3400бiт/с
Тип індикатора цифровий семисегментний
Тип пристрою пристрій А
Двійково-десятковий код передачі даних в пристрій обробки
Д-код 56-31
0 0000
1 0001
2 0111
3 1010
4 0101
5 1000
6 1001
7 1111
8 1100
9 1101
 
1. 2. Розробка структурної схеми пристрою
 
Даний проектований пристрій є вимірювачем тривалості позитивних імпульсів.
Принцип роботи пристрою можна описати так:
‒після приймання сигналу «ПУСК» пристрій переходить в початковий стан;
‒коли виділений передній фронт імпульсу, починає відбуватися формування лічильника, який підраховує тривалість імпульсу;
‒підрахунок ведеться до тих пір, доки не прийде задній фронт часового інтервалу. Якщо діапазон вимірювань і тривалість імпульсу узгоджуються, то лічильний пристрій припиняє підрахунок тривалості імпульсу і виробляється сигнал про завершення вимірювання;
‒потім в лічильнику формується код, пропорційний тривалості вимірюваного інтервалу. Відбувається перетворення цього коду із паралельного в послідовний;
‒після цього організовується цикл послідовної передачі розрядів перетворюваного коду в пристрій.
Якщо тривалість імпульсу виходить за межі заданого діапазону вимірювань, то формується сигнал про помилку і пристрій видає повідомлення про помилку – загорається індикатор помилки.
Також повинна бути система управління, яка буде слідкувати за послідовністю виконання операцій та дій в заданій послідовності.
До складу вимірювача тимчасових інтервалів можуть входити наступні блоки структурної схеми:
‒формувачі переднього й заднього фронту вимірюваного інтервалу часу (ФПЗП) ;
‒блок лічильник (БЛ) ;
‒тактовий генератор (ТГ) ;
‒схема перетворення паралельного коду в послідовний (СПК) ;
‒схема відображення (СВ) ;
‒пристрій керування (ПК).
Рисунок 1. 2. 1 – Структурна схема пристрою
Блок лічильника – це двійково-десятковий лічильник з паралельним переносом. Він визначає досліджуваний імпульс та видає код на панель відображення.
Тактовий генератор необхідний для формування імпульсів та передачі даних.
Пристрій керування буде управляти виконанням в визначеній послідовності всіх дій.
Схема перетворення паралельного коду в послідовний призначена для перетворення паралельного коду в послідовний та для передачі його на обробку в наступні пристрої.
Схема відображення призначена для відображення результатів, отриманих в процесі роботи з перетворювача, та для видання сигналу про помилку.
 
1. 3. Розробка функціональної схеми пристрою
 
Функціональна схема пристрою, який розробляється, повинна складатися з наступних блоків:
Вимірювач тривалості часових інтервалів.
Він являє собою лічильник, який здійснює лічбу імпульсів та обнуляється, як тільки надійде сигнал від ЧМВ2.
Пристрій виділення фронтів.
Детектор фронтів складається з двох мультивібраторів (ЧМВ1, ЧМВ2) Перший мультивібратор буде видавати сигнал після приходу переднього фронту, а другий – спрацьовуватиме по задньому фронту.
За допомогою тригера можна здійснювати фіксування сигналів. Тригер після надходження переднього фронту виробляє сигнал дозволу лічильника імпульсів, після надходження заднього фронту – сигнал забороняється.
Світлодіод S служить для індикації сигналів помилок.
Перетворювач коду ПК виконаний на логічних елементах «І» та «АБО». Призначений для перетворення коду лічильника в семисегментний код.
Вимірювач тривалості часових інтервалів.
Вимірювач тривалості часових інтервалів представляє собою лічильник, який здійснює лічбу імпульсів. Визначимо розрядність пристрою за формулою:
 , (1. 3. 1)
де Dmax – максимальне значення вимірювальної величини.
 - точність вимірювання послідовно ввімкнених однорозрядних двійково-десяткових лічильників.
Індикаторний пристрій (HG) призначений для відображення результату вимірювання імпульсів.
Блок керування (БК).
Керує установленням функціональних вузлів у початковий стан, своєчасним підключенням та відключенням.
Генератор (G) формує прямокутні імпульси двох частот.
Для скорочення кількості елементів при побудові вимірювача часових інтервалів в якості лічильника для підрахунку тактових сигналів будемо використовувати двійково-десятковий лічильник, який працює відповідно пристроєм обробки. Такий лічильник буде містити n послідовно ввімкнених однорозрядних двійково-десяткових лічильників.
Кількість двійкових розрядів лічильника визначається так:
 , (1. 3. 2)
де n – розрядність пристрою.
Розроблена функціональна схема та параметри функціональних елементів є основними для проектування принципової електричної схеми.
Рисунок 1. 3. 1 – Функціональна схема пристрою
 
Розділ 2. Спеціальний розділ
 
2. 1. Вибір елементної бази
Фото Капча