- •Введение
- •1 Общие требования по выполнению курсового проекта
- •1.1 Цели и задачи курсового проекта
- •1.2 Организация курсового проектирования
- •1.3 Критерии готовности курсового проекта к защите
- •1.4 Защита курсового проекта студентом
- •1.5 Содержание и объем курсового проекта
- •1.6 Требования к оформлению пояснительной записки курсового проекта
- •1.7 Требования к оформлению блок-схемы алгоритма работы устройства
- •1.8 Требования к оформлению графической части курсового проекта
- •2 Курсовое проектирование
- •2.1 Внешний вид устройства
- •2.2 Последовательность работы устройства
- •2.3 Разработка схемы электрической функциональной
- •2.4 Обоснование выбора элементной базы
- •2.3.1 Элементы ттл-логики
- •2.3.2 Элементы кмоп-логики
- •2.3.3 Критерии выбора элементной базы
- •2.3.3 Содержание раздела пояснительной записки «Обоснование выбора элементной базы»
- •2.5 Обоснование схемотехнических решений и описание работы схемы электрической принципиальной
- •2.5.1 Схемотехнические решения отдельных модулей
- •2.5.2 Описание работы схемы электрической принципиальной
- •2.5.3 Типовые ситуации, возникшие при реализации конкретного блока и их решение
- •2.6 Расчетная часть
- •2.6.1 Расчет номиналов резисторов
- •2.6.2 Расчет мощности потребляемой устройством
- •2.6.3 Расчет среднего времени задержки распространения сигнала по схеме
- •Список использованных источников
2.5.2 Описание работы схемы электрической принципиальной
Перед описанием работы схемы электрической принципиальной необходимо разработать диаграмму работы устройства. Диаграмма должна отражать два состояния устройства:
состояние «ОСТАНОВ» - после окончания монтажных работ (устройство установлено на место его расположения, к разъему подсоединена шина ввода параметра, подсоединен аналоговый выход, подано питание), на панели индикации устройства включены индикаторы «ПИТАНИЕ» и «ОСТАНОВ»;
состояние «РАБОТА» - устройство запущено (нажата кнопка «ПУСК») и работа устройства осуществляется в соответствии с алгоритмом его работы.
В состоянии «РАБОТА» диаграмма должна отражать:
все управляющие сигналы, формируемые БУ и присутствующие на схеме Э3 в последовательности соответствующей алгоритму работы устройства;
все триггера присутствующие на схеме Э3 и изменение их состояния вызываемое управляющими сигналами;
элементы принципиальной схемы, которые обеспечивают согласование уровней управляющих сигналов;
элементы, обеспечивающие формирование признаков;
элементы, которые с точки зрения студента поясняют работу устройства в некоторой ситуации, например, обработка ситуации «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА» и выход в режим «ОСТАНОВ».
Рассмотрим пример описания работы схемы электрической принципиальной, фрагмент которой представлен на рисунке 2.15 согласно диаграммы, представленной на рисунке 2.16.
В состоянии «ОСТАНОВ» (ось диаграммы «ОСТАНОВ/РАБОТА» момент времени «ОСТАНОВ») состояние регистров DD1, DD2, DD3, DD4 неизвестно (оси диаграммы DD1,DD2,DD3,DD4); тактовые импульсы, вырабатываемые ГТИ, не поступают в блок управления устройства (ось «от ГТИ»); допустим, что признак ПОР≤Пц равен 0.
В соответствии с алгоритмом работы устройства (рисунок 2.4) при запуске устройства (нажата кнопка «ПУСК») первыми управляющими сигналами являются сигналы «ГАШЕНИЕ ОСТАНОВ» и «ИНДИКАЦИЯ РАБОТА», которые отсутствуют на приведенном фрагменте схемы Э3. Поэтому управляющие сигналы соответствующие тактовым импульсам 1 и 2 на диаграмме отсутствуют.
Тактовый импульс 3 обеспечивает формирование управляющего сигнала «СОХРАНИТЬ ПОР» уровня логической 1 (ось диаграммы «СОХРАНИТЬ ПОР»), поступающего на входы 6 DD1 и DD2. В результате этого в регистры DD1, DD2 записывается значение порога (оси диаграммы DD1, DD2).
Рисунок 2.16– Диаграмма работы фрагмента схемы Э3 |
Описание работы принципиальной схемы производится последовательно от действия к действию, начиная с внешних управляющих сигналов.
Управляющие сигналы «СОХРАНИТЬ Т» и «ПОДКЛЮЧИТЬСЯ к ШВВ Пц» соответствующие тактовым импульсам 4 и 5 на диаграмме отсутствуют.
Тактовый импульс 6 обеспечивает формирование управляющего сигнала «ВВОД Пц0-Пц3» уровня логической 1 (ось диаграммы «ВВОД Пц0-Пц3»), поступающего на вход 6 DD3. В результате этого в регистр DD3 записывается значение 4-х младших разрядов параметра (Пц0…Пц3) принимаемого с внешней шины (ось диаграммы DD3).
Тактовый импульс 7 обеспечивает формирование управляющего сигнала «ВВОД Пц4-Пц7» уровня логической 1 (ось диаграммы «ВВОД Пц4-Пц7»), поступающего на вход 6 DD4. В результате этого в регистр DD4 записывается значение 4-х старших разрядов параметра (Пц4…Пц7) принимаемого с внешней шины (ось диаграммы DD4).
Компараторы DD5, DD6 относятся к потенциальным устройствам, поэтому управляющий сигнал «СРАВНИТЬ Пц и ПОР» на диаграмме отсутствует и признак ПОР≤Пц будет сформирован через время задержки на компараторах DD5, DD6 и на логическом элементе DD7.1 (τзд.р.срDD5 + τзд.р.срDD6+ τзд.р.срDD7.1).