Реферат: Дискретные электронные устройства преобразователь кода

Из приведенных данных особое внимание обратим на потребляемую мощность: наименьшей потребляемой мощностью обладают микросхемы серий К555 и К1533, но в отличие от других типов микросхем, микросхемы серий КР531 обладают значительно меньшей величиной задержки в элементе и как следствие большей частотой работы. В соответствии с техническим заданием длительность передачи одного бита информации составляет 0.5мкс, что соответствует частоте переключений 2Мгц. Такая частота не является предельной ни для одной серии. Таким образом следует отказаться от использования микросхем с большим потреблением: К155 и КР531. Из серий К555 и КР1533, для дальнейшей разработки и расчетов выбраны микросхемы серии К555, которая полностью удовлетворяя по показателям: частота переключений, входные и выходные токи, нагрузочная способность, является более дешевой и доступной. Серия К555 содержит все элементы использующиеся для дальнейшей разработки и расчета схемы электрической принципиальной.

При построении генератора тактовой частоты используется кварцевый резонатор. Из возможных вариантов серий кварцевых резонаторов была выбрана серия РК-170, содержащая кварцевый резонатор необходимой частоты и стабильности, работающий на частоте первой гармоники. Размеры резонатора 18x23x8мм. При планарном расположении резонатор не превышает указанной в техническом задании высоты платы. Рабочая температура, влажность, механическая прочность, вибрация полностью соответствуют требованиям предъявляемым изделию.

В соответствии с техническим заданием высота платы не должна превышать 15мм, таким образом для обеспечения соединения с другими узлами аппаратуры и блоком питания необходим угловой разъем. При указанной максимальной длине платы - 100мм, и большом количестве коммутируемых сигналов разъем должен быть малогабаритным, двухрядным, обеспечивать надежное соединение, работать на частотах до 2МГц. Руководствуясь приведенными выше соображениями был выбран разъем ОН-КГ-125. Параметры приспособленности к окружающей среде полностью удовлетворяют параметрам на изделие.

5 РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

5.1 Разработка и расчет узла генератор

Для того, чтобы определить вариант используемой схемы генератора тактовой частоты, необходимо определить требуемую стабильность работы изделия. В соответствии с техническим заданием длительность передачи информации от начала посылки составляет 13мкс, при этом погрешность времени передачи последнего бита информации не должна превышать 0.02мкс. Таким образом величина стабильности, которую должен обеспечивать генератор должна составлять 1.5*10-3.

Вариантом генератора тактовой частоты может служить любой RC-генератор. При подборе элементов (погрешности 1%) достаточно просто получить стабильность 10-3. Но при этом начальная установка частоты может оказаться неприемлимой - порядка 5%. Долговременная, а так же температурная стабильность слишком мала, что бы использовать RC – генератор в устройстве преобразователя цифрового кода.

Вариантом генератора может служить LC – генератор стабильность которого выше 10-4.. Он обеспечивает стабильные колебания, обладает большей температурной и долговременной стабильностью по сравнению с RC – генераторами. Но использование намоточных изделий усложняет циклы производства, настройки, а также снижает надежность устройства в целом.

Наиболее приемлемым и целесообразным вариантом является использование кварцевого резонатора для обеспечения стабильных колебаний. Кварцевый генератор без специальных мер подстройки и подбора элементов позволяет обеспечить стабильность 5*10-5 и откланение начальной установки частоты не более 0.5% при этом долговременная стабильность оказывается порядка 10-6 в сутки, что является достаточным для нормальной работы изделия.

Наконец, последним вариантом генератора тактовой частоты может являться законченный модуль кварцевого генератора. При том, что он выпускается готовым элементом, он обладает большей надежностью, и обеспечивает точность начальной настройки до 0.01%. при этом обеспечивает стабильность 10-4, долговременную стабильность 10­-5 в сутки, которой недостаточно, для функционирования в течении всего эксплуатации, кроме того они являются более дорогими и менее распространенными элементами цифровой техники, что затрудняет последующий ремонт вышедшей из строя аппаратуры.

Таким образом из рассмотренных вариантов генераторов тактовой частоты был выбран кварцевый генератор.

Д
ля генерирования колебаний была выбрана схема представленная на рисунке 5.

??????? 5 ? ????? ???? ?????????

В приведенной схема резисторы R1 и R3 оба номиналом в 560кОм и резистор R2 номиналом 220кОм, включенные в цепь обратной связи инвертирующих элементов, тем самым уменьшая наклон переключательной характеристики, устраняя возможную точку стабильного состояния обоих элементов. Конденсатор C1 емкостью 220пФ, подключенный последовательно к кварцевому резонатору, добавляет его емкость, увеличивая устойчивость колебаний генератора. Инверторы DD5-1 и DD5-2, не обладая ни одним устойчивым состоянием, переключаются с частотой кварцевого резонатора. Инвертор DD5-3 формирует сигнал прямоугольной формы.

В соответствии с техническим заданием длительность следования единицы информации на выходе преобразователя кода составляет 0.5мкс. Следовательно целесообразным является формирование тактовой частоты 2МГц. Используемый кварцевый резонатор будет также 2МГц. В следствии симметричности схемы генератора, на его выходе формируется цифровой сигнал скважностью 2.

5.2 Разработка и расчет узла преобразователь

В цифровой технике для преобразования параллельного кода в последовательный код очень широко используются регистры сдвига. В соответствии с техническим задание разрядность обрабатываемой информации составляет 24 бита. Следовательно целесообразным является использование регистров сдвига максимальной разрядности. В серии К555 регистры сдвига максимальной разрядности составляют 8 разрядов. Такими регистрами являются микросхемы К555ИР9, К555ИР10, а так же К555ИР13, но она слишком избыточна по реализуемым функциям, и поэтому дальше рассматриваться не будет.

?
?????? 6 ? ?????????? ?????????? ?????????

Микросхема К555ИР9 – восьмиразрядный сдвигающий регистр с возможностью асинхронной параллельной записью и последовательным считыванием. Микросхема содержит вход D0 для подачи информации при последовательной записи, восемь входов D1-D8 для подачи при параллельной записи, два равноправных входа для подачи тактовых импульсов, вход параллельной записи и прямой и инверсный выходы последнего разряда сдвигающего регистра.

Таблица 2 – Таблица истинности регистра К555ИР9

Режим работы	Вход				Выход
	L	C	D0-D7	D8	8	не-8
загрузка	н	x	x	н	н	в
	н	x	x	в	в	н
сдвиг	в		x	x	q7	не-q7
хранение	в	в	x	x	q	q
	в	н	x	x	q	q

Микросхема К555ИР9 – восьмиразрядный сдвигающий регистр с возможностью синхронной параллельной записью и последовательным считыванием. Микросхема содержит вход D0 для подачи информации при последовательной записи, восемь входов D1-D8 для подачи при параллельной записи, два равноправных входа для подачи тактовых импульсов, вход параллельной записи и сброса всех триггеров, прямой выход последнего разряда сдвигающего регистра.

Таблица 3 – Таблица истинности регистра сдвига К555ИР10

Режим работы	Вход					Выход	Внутр.
	EL	C	R	D0-D7	D8	8	q1-q8
загрузка	н		в	x	н	н	x
	н		в	x	в	В	x
сдвиг	в		в	x	х	Q7	x
хранение	в	в	в	x	x	q	x
	в	н	« 1 2 3 4 5 6 7 » К-во Просмотров: 239 Бесплатно скачать Реферат: Дискретные электронные устройства преобразователь кода >>> Скачать <<< Меню Поиск