Разработка структурной и принципиальной схемы устройства и его отдельных блоков и обоснования принятых решений. Алгоритм и временная диаграмма работы генератора и его отдельных блоков. Расчет основных параметров и характеристик и моделирование генератора.
Аннотация к работе
Работа любой ЭВМ и любого цифрового устройства сопровождается передачей данных по тракту их обработки от предыдущих функциональных блоков и узлов к последующим. Особо важную роль среди способов организации взаимодействия частей цифровых устройств и ЭВМ во времени играет синхронизация, осуществляемая с помощью специальных устройств синхронизации (синхронизаторов), сигналы от которых распределяются по всем частям ЭВМ.Генератор может быть построен на основании четырехразрядного кольцевого счетчика и неполного линейного дешифратора, который можно реализовать на логических элементах, выполняющих функцию 2И. Структурная схема генератора приведена на рис.1.1.На рис.1.2 приведена функциональная схема кольцевого счетчика, построенного на основе обычного сдвигового регистра со сдвигом вправо. Благодаря тому, что триггеры имеют как прямой (Q ), так и инверсный (Q ) выход, на входе схемы дешифратора, подключенного к прямым и инверсным выходам счетчика, нет необходимости использовать дополнительные инверторы для получения парафазных кодов. Таблица состояний и временная диаграмма работы счетчика приведены соответственно в табл.1.1 и на рис.1.5. Согласно этой таблице функциональная схема может быть реализована на основе следующих логических выражений: Q1 = Q3 U Q2 (1) Временная диаграмма, иллюстрирующая работу как генератора в целом, так и его отдельных блоков, приведена рис.На основании структурной схемы генератора импульсных последовательностей, приведенной на рис. Генератор тактовых импульсов построен на двух инверторах DD1.1 и DD1.2, охваченных цепью положительной обратной связи. Стабильность частоты генерируемых прямоугольных импульсов обеспечивается за счет кварцевого резонатора XT,включенного в цепь положительной обратной связи попостоянному току между двумя инверторами DD1.1 и DD1.2. Резисторы R1 и R2 предназначены для смещения рабочей точки на амплитудно - передаточных характеристиках (АПХ) инверторов DD1.1 и DD1.2 на границу линейной области. Для построения кольцевого счетчика на основе сдвигового регистра использована интегральная микросхема (ИМС) DD2 типа 1533 ТМ8, содержащая четыре D - триггера с прямым динамическим управлением, общими цепями синхронизации (С) и установки в ноль (R).Основная задача этого раздела - определение допустимых значений временных характеристик (минимальная длительность импульса) входных сигналов и как следствие, значений параметров, характеризующих быстродействие всего устройства в целом. Составим таблицу, характеризующую параметры микросхем. Интенсивность отказов l характеризуется отношением числа отказавших изделий в единицу времени к числу изделий, продолжающих оставаться исправными к началу рассматриваемого промежутка времени: l = m/Nt , (3.1) где m - число изделий, отказавших за время t, N - число исправно работающих изделий к началу промежутка времени. Если предположить, что отказы различных элементов взаимно независимы и каждый отказ носит катастрофический характер, т.е. полностью нарушает работоспособность, то интенсивность отказов устройства равна сумме интенсивностей отказов элементов составляющих устройство.
План
Содержание
Введение
1. Разработка структурной схемы устройства и обоснования принятых решений
1.1. Выбор и обоснование структурной схемы
1.2. Разработка функциональных схем отдельных блоков устройства
1.3. Алгоритм и временная диаграмма работы генератора и его отдельных блоков
1.4. Описание принципа действия
2. Разработка принципиальной схемы
3. Расчет основных параметров и характеристик
3.1. Расчет временных характеристик
3.2. Расчет надежности
4. Моделирование устройства
4.1. Моделирование генератора
Список использованной литературы
Заключение
Введение
Работа любой ЭВМ и любого цифрового устройства сопровождается передачей данных по тракту их обработки от предыдущих функциональных блоков и узлов к последующим. Взаимодействие этих блоков и узлов во времени организуется различными способами, рассмотренными в [1]. Особо важную роль среди способов организации взаимодействия частей цифровых устройств и ЭВМ во времени играет синхронизация, осуществляемая с помощью специальных устройств синхронизации (синхронизаторов), сигналы от которых распределяются по всем частям ЭВМ. Эти сигналы разрешают прием и выдачу данных, а также тактируют процесс их обработки. Существуют однофазные и многофазные системы синхронизации. Многофазная синхронизация характеризуется наличием более чем двух серий (наборов) синхроимпульсов и применяется для увеличения быстродействия тактируемых устройств. Это осуществляется с помощью разбиения периода следования синхросигналов на несколько частей и использования в отдельных блоках ЭВМ или других цифровых устройств синхросигналов более высокой, чем основная, частоты. В данном случае необходимо разработать устройство синхронизации аналогичного назначения, формирующее четыре серии синхроимпульсов в соответствии с исходным ТЗ.