--PAGE_BREAK--ІІ. Методические указания
1. Устройство проектируется на интегральных микросхемах.
2. Пояснительная записка и графический материал выполняются с учетом требований ЕСКД.
ІІІ. Оформление проекта
1. Графический материал и пояснительная записка оформляются на листах бумаги формата А4.
2. Пояснительная записка с описанием структурной и принципиальной схем разрабатываемого цифрового устройства, а также перечень элементов принципиальной схемы выполняется в объеме 16-26 листов.
ІV. Рекомендуемая литература
1. Бабич Н.П., Жуков И.А. Компьютерная схемотехника. Методы построения и проектирования: Учебное пособие. – К.: «МК-Пресс», 2004. – 576 с., ил.
2. Микросхемы ТТЛ. Том 1 = TTLTaschenbuch. Teil 1: Пер. с нем. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 384 с.: ил. (Справочник).
3. ГОСТ 2.743-82. Обозначения условные в схемах. Элементы цифровой техники. – М.: – 1983.
Календарный план выполнения курсового проекта
Наименование работ
Дата
выполнения
Процент выполнения
Отметка о выполнении
1. Уяснение задания и обоснование технических требований к разрабатываемому устройству
05.10.2010
2. Разработка и обоснование структурной схемы
26.10.2010
3. Выбор элементной базы
02.11.2010
4. Разработка принципиальной схемы
19.11.2010
5. Оформление пояснительной записки. Сдача работы на проверку
17.12.2010
6. Защита курсового проекта
24.12.2010
Дата выдача задания: "01" октября 2010 г.
Дата защиты проекта: "24" декабря 2010 г.
Руководитель: __________.
(подпись)
Задание принял для выполнения:
студент учебной группы ___________ __________________
(подпись) (фамилия, инициалы)
"___" ______________ 2010 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………….
6
1. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА ……………………………………………………………………
7
1.1. Анализ принципа функционирования устройства …………………
7
1.2. Выбор, обоснование и анализ функционирования цифровых узлов устройства ……………………………………………………………….
7
2. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА ………………………………………………………………
8
2.1. Выбор и обоснование элементной базы и серии интегральных микросхем ……………………………………………………………………
8
2.2. Принципиальная схема и анализ ее функционирования …………..
9
2.3. Расчет потребляемой мощности, быстродействия и аппаратурных затрат …………………………………………………………………………
20
ВЫВОДЫ …………………………………………………………………….
21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………...
22
ВВЕДЕНИЕ
Электронная вычислительная техника широко используется в науке, технике и производстве. Компьютерная схемотехника изучает принципы построения цифровых функциональных узлов и приборов на основе интегральных микросхем.
Развитие микроэлектронной элементной базы является основой усовершенствования архитектуры компьютеров и качественного улучшения их технико-экономических показателей – продуктивности, скорости, надежности и стоимости.
Тема курсового проекта «Разработка принципиальной схемы преобразователя кодов» актуальна в связи с широким использованием цифровых микросхем в бытовой технике. Удобство использования бытовой техники связано с функциональностью схем управления этой техникой.
Преобразователь кодов выполнен в виде совокупности комбинационных схем и осуществляет кодирование входной информации в соответствующий выходной код.
Основные требования к курсовому проекту:
- получение необходимой функциональности устройства;
- минимизация состава элементов схемы;
- оптимальный выбор современных быстродействующих интегральных микросхем.
Целью курсового проектирования является:
- закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний, и развитие навыков практического применения в области цифровой схемотехники;
- самостоятельное решение конкретных профессиональных задач вычислительной техники;
- умение использовать дополнительную, справочную литературу.
1. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
УСТРОЙСТВА
1.1. Анализ принципа функционирование устройства
Функционирование преобразователя кодов осуществляется в несколько шагов:
- непосредственное введение информации в виде десятичного кода в схему для дальнейшего ее преобразования;
- преобразование информации их десятичного кода в двоичный для правильного функционирования цифровых узлов;
- минимизация состава элементов схемы;
- использование микросхем для быстродействия устройства.
1.2. Выбор, обоснование и анализ функционирования цифровых узлов устройства
Структурная схема преобразователя кодов состоит из:
- четырех входов X, X1, X2, X3, на которые подается десятичный код для последующего преобразования в двоичный код;
- преобразователя кода (ПК), который выполняет функцию преобразования информации из десятичного кода в двоичный;
- восьми выходов Y, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7;
- трех индикаторов свойств, которые подключены соответственно к входам и выходам.
Рис. 1. Структурная схема преобразователя кодов
2. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
2.1. Выбор и обоснование элементной базы и серии интегральных микросхем
Элементная база устройства построена на микросхеме 74 серии. Принципиальная схема устройства для выходов включает в себя микросхемы этой серии:
Рис. 2. Микросхема с четырьмя логическими элементами 2И-НЕ
Микросхема 7400 содержит четыре отдельных логических элемента И-НЕ с двумя входами на каждом. Все четыре элемента И-НЕ можно использовать независимо друг от друга. При подаче напряжения низкого уровня на один или оба входа каждого элемента на выходе устанавливается напряжение высокого уровня. Применяется при реализации логических функций И, И-НЕ, инвертировании сигналов, сопряжении схем КМОП со схемами ТТЛ.
Максимальное входное напряжение равно 15 В. Время задержки прохождения сигнала 10 нс, а ток потребления равен 2 мА.
2.2. Принципиальная схема и анализ ее функционирования
На основании задания на курсовое проектирование составляем таблицу истинности для преобразования шестнадцатеричного кода в двоичный (табл. 1).
Таблица 1
X3
X2
X1
X0
Y7
Y6
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
На основании таблицы 1 выполним построение карт Карно для каждого из выходов проектируемого цифрового устройства.
Для выхода продолжение
--PAGE_BREAK--