Синтез устройства цифровой динамической индикации - Курсовая работа

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине “Вычислительная техника” на тему: «Синтез устройства цифровой динамической индикации»Курсовая работа по теме: “Синтез устройства цифровой динамической индикации”, является заключительным этапом изучения раздела «Классификация и типовые узлы вычислительной техники» и позволяет продемонстрировать навыки применения методов проектирования устройств на базе цифровых ИМС. углубление теоретических знаний при изучении разделов: Суть статической индикации заключается в постоянном подсвечивании индикатора от одного источника. Недостаток: при статической индикации горят сразу все разряды. Сущность динамической индикации заключается в поочередном включении индикаторов через общую цепь преобразования кода.Структурная схема устройства индикации (ПРИЛОЖЕНИЕ А) обеспечивает динамическую индикацию десятичных цифр на семисегментных полупроводниковых индикаторах. Следовательно, четырехзарядный двоичный код 8421 поступает на входы преобразователя кода от одного из нескольких источников информации. Преобразователь кода (Y2) выполняет преобразование двоично-десятичного кода в код семисегментного цифрового индикатора. Блок управления, состоящий из счетчика (Y3) и дешифратора (Y4), обеспечивает подготовку одного из n индикаторов к высвечиванию информации от соответствующего источника.Мультиплексор - устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов. Синтез мультиплексора и выбор ИМС приведем в следующей последовательности: Определим количество адресных и информационных входов мультиплексора, а также необходимое количество микросхем данного устройства для реализации схемы коммутатора. Число информационных входов мультиплексора (D) равно числу десятичных разрядов индицируемого параметра, что соответствует числу индикаторов (n). Число адресных входов (А) определяется из соотношения: n ? 2А, где А - число разрядов адреса (т.е. число адресных входов).Преобразователи кода-это устройство, предназначенное для преобразование одного кода в другой. Осуществим синтез преобразователя кода для семисегментного индикатора в следующей последовательности: Согласно заданию, подключаем полупроводниковый светодиодный индикатор типа АЛС324Б. Светодиод АЛС324Б имеет общий анод - вход S, на который необходимо подать уровень лог.1.Для высвечивания какого-либо сегмента на соответствующий вход подается уровень лог.0, для его гашения - лог.1. Приведем рисунок семи сегментов с их обозначениями и изображение индицируемых цифр (0-9) (см. рис. Поскольку минимизируются выходные функции, а преобразователь кода имеет семь выходов, то количество логических уравнений в системе и соответственно карт Карно будет равно семи.Двоичный счетчик в устройстве цифровой индикации принимает импульсы от тактового генератора и фиксирует число этих импульсов с передачей на входы дешифратора. Двоичный код поступающий от счетчика является адресом для мультиплексоров, а также фиксируется дешифратором для подключения нужного индикатора. Частота тактовых импульсов определяется по количеству индикаторов, т.к. для включения одного индикатора требуется частота выше 50 Гц, то для того что бы человеческий глаз не замечал мелькания при переключении индикаторов частота определяется по формуле F=50n(Гц)=300Гц коммутатор индикатор микросхема дешифратор Выберем счетчик, приведем его УГО (см. рис. 4.1) и приведем диаграмму состояний счетчика с N= 6 (см. рис.Дешифратор в разрабатываемой схеме формирует номер (адрес) подключаемого индикатора. Сигнал с выхода дешифратора является управляющим для индикатора, поэтому подключение выходов дешифратора осуществляется ко входу управления S каждого индикатора. Приведем УГО требуемого дешифратора (см. рис. Далее следует записать логические уравнения в СДНФ для каждого выхода дешифратора в полном базисе И-ИЛИ-НЕ и по полученным уравнениям построить логическую схему (см. рис. Для оптимальной реализации схемы дешифратора логические уравнения и приведенную схему приведем в минимальном базисе И-НЕ (см. рис.В схеме используется четыре мультиплексора КР15533КП7, которые коммутируют на входы преобразователя четверки разрядов 2/10 кода входной индицируемой информации. Адреса коммутируемых входов формируются двоичным счетчиком К155ИЕ5 c помощью внешнего генератора прямоугольных импульсов, причем со скважностью, равной Q = 6 и частотой f = 50 Гц, при которой каждый индикатор будет «мигать» с частотой 300 Гц, не воспринимаемой человеческим глазом. Если на анод (вход S) подан лог.1, то при подаче на входы управления a-h комбинации, индикатор будет индицировать в десятичном коде число. соответствующее этой комбинации. Если на вход S подан уровень лог 0, то независимо от того подана ли на входы комбинация или нет высвечивания числа не произойдет.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ

2. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ КОММУТАТОРА

3. СИНТЕЗ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОГО КОДА В КОД ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ

4. СИНТЕЗ И ВЫБОР МИКРОСХЕМЫ ДВОИЧНОГО СЧЕТЧИКА

5. СИНТЕЗ И ВЫБОР МИКРОСХЕМЫ ДЕШИФРАТОРА

6. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ

7. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А