Содержание:
Задание |
1 |
Проектирование счётчика |
4 |
Проектирование преобразователя кодов 1. |
10 |
Проектирование преобразователя кодов 2. |
14 |
Источники питания. |
21 |
Выбор трансформатора |
22 |
Диодный выпрямитель |
24 |
Электронный фильтр. |
25 |
Стабилизатор. |
26 |
Список литературы |
31 |
Задание.
Разработать устройство, подсчитывающие поступающие импульсы в коде 1, преобразующие число поступающих импульсов в код 2 и выдающие число импульсов в семисегментном индикаторе.
Рис.
1. Схема преобразователя кодов
Таблица
1
|
Импульсы |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Код 1 2421 |
0000 |
0001 |
0010 |
0011 |
0100 |
1011 |
1100 |
1101 |
1110 |
1111 |
Код 2 Перекрёстный |
00000 |
10000 |
01000 |
11000 |
00100 |
00001 |
00010 |
00011 |
10100 |
10101 |
Счётчик реализуется на D – триггерах.
Преобразователь кодов 1 – на мультиплексоре.
Проектирование счётчика.
Счётчиком называется функциональный узел предназначенный для счёта и хранения импульсов.
Счётчик считает 10 импульсов приходящих на его вход, после чего обнуляется. На выходе счётчика мы получаем число импульсов в коде 1. Счётчик реализуется на D – триггерах.
Синтезировать счётчик будем табличным методом.
Исходные данные:
А) Емкость счётчика Kсч=16
Б) Порядок изменения состояния счётчика (код 1).
В) Режим счёта - суммирующий.
Г) Требуемая разрешающая способность tp.
Д)Необходимое время установки счётчика tуст.
Исходя из заданной ёмкости счёта определяем необходимое число триггеров: (1),
где n – триггеров.
Счётчик будет синтезирован из 4-х D триггеров. Один корпус КР1533ТМ8.
Рис. 2. КР1533ТМ8
Таблица
2
-
N вывода
Назначение
N вывода
Назначение
1
Вход «сбро»
9
Вход синхронизации
2
Выход Q1
10
Выход Q3
3
Выход не-Q1
11
Выход не-Q3
4
Вход D1
12
Вход D3
5
Вход D2
13
Вход D4
6
Выход Q2
14
Выход Q4
7
Выход не-Q2
15
Выход не-Q4
8
Общий
1
Таблица 3
6Ucc
Тип микросхемы |
Изготовитель |
Функциональное назначение |
Т0, С |
Напряжение прохождения сигнала |
Icc, мА |
TPHl, нС |
TPlH, нС |
ft, мГц |
Тип корпуса |
КР1533ТМ8
|
СНГ |
4 синхронных D-триггера |
0..+70 |
|
14 |
23 |
18 |
|
DIP14 |
Б
Таблица
4
|
Импульсы |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
D1i |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
D2i |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
D3i |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
D4i |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
D1i+1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
D2i+1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
D3i+1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Q4i+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Н
Таблица
5
Q2Q1 |
Q1i- Q1i+1 |
Q2i- Q2i+1 |
Q3i- Q3i+1 |
Q4i- Q4i+1 |
||||||||||||
Q4Q3 |
||||||||||||||||
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
00 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
01 |
01 |
01 |
01 |
- |
00 |
01 |
00 |
- |
00 |
10 |
11 |
- |
00 |
01 |
11 |
- |
11 |
10 |
- |
10 |
- |
01 |
- |
01 |
- |
00 |
- |
11 |
- |
00 |
- |
11 |
- |
10 |
10 |
- |
10 |
10 |
10 |
- |
10 |
10 |
01 |
- |
10 |
01 |
00 |
- |
10 |
11 |
Так как счётчик отсчитывает только первые 10 импульсов, а потом сбрасывается в 0 часть таблицы не заполняется.
На основе прикладной таблицы составим характеристическую таблицу. В ней приводится обобщённые значения логических функций на выходе каждого
т
Таблица
6
Qi -> Qi+1 |
D |
00 |
0 |
01 |
1 |
10 |
0 |
11 |
1 |
Заменим двухразрядные двоичные числа в прикладных таблицах заменим соответствующими значениями из характеристических таблиц для входа триггера.
В результате получим набор карт Карно:
Таблица
7
Q2Q1 |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
||||||||||||
Q4Q3 |
||||||||||||||||
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
00 |
1 |
1 |
1 |
* |
0 |
1 |
0 |
* |
0 |
0 |
1 |
* |
0 |
1 |
1 |
* |
01 |
0 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
11 |
0 |
* |
0 |
0 |
0 |
* |
0 |
0 |
1 |
* |
0 |
1 |
0 |
* |
0 |
1 |
10 |
1 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
0 |
* |
1 |
* |
Из полученного набора карт Карно составим минимизированные логические уравнения:
Полученные логические уравнения реализуем с помощью 36 элементов И-Не. Для этого используем 9 микросхем К155ЛА.
Р
Таблица
9
-
N вывода
Назначение
N вывода
Назначение
1
Вход X1
8
Выход Y1
2
Вход X2
9
Вход X5
3
Выход Y1
10
Вход X6
4
Вход X3
11
Выход Y1
5
Вход X4
12
Вход X7
6
Выход Y1
13
Вход X8
7
Общий
14
Ucc
Таблица
10
Тип микросхемы |
Изготовитель |
Функциональное назначение |
Т0, С |
Напряжение прохождения сигнала |
Icc, мА |
TPHl, нС |
TPlH, нС |
Ft, мГц |
Тип корпуса |
К155ЛА3 |
СНГ |
4 элемента И-НЕ |
0..+70 |
|
22 |
15 |
22 |
|
DIP14 |
Функциональная схема счётчика:
Рис. 4 Счётчик
Временная диаграмма работы счётчика импульсов:
Рис. 5 Временная диаграмма