Разработка устройства, формирующего последовательность цифровых сигналов для управления оперативным запоминающим устройством

Страницы работы

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время наблюдается этап бурного развития полупроводниковой электроники, что связано с созданием широкой номенклатуры и массовым выпуском интегральных микросхем, запоминающих устройств, микропроцессорных комплектов, однокристальных ЭВМ и т.д. Этот процесс в определенной степени связан с внедрением интегральных микросхем в универсальные и управляющие вычислительные комплексы, периферийное оборудование, устройства регистрации и передачи информации, автоматизированные системы управления и так далее. Применение интегральных микросхем позволило усовершенствовать и создать новые методы проектирования, конструирования и производства радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, повысить ее технические и эксплуатационные характеристики, внедрить электронику в ряд устройств, традиционно выполняемых на механических или электромеханических принципах действия.

Интегральная микросхема (ИМС) ‑ микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

На сегодняшний день очень широкое применение находят цифровые интегральные микросхемы.

Цифровая интегральная микросхема ‑ интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Цифровые ИМС являются основой для построения цифровых устройств различного назначения.

Цифровое устройство ‑ устройство, предназначенное для приема, обработки и выдачи цифровой информации.

Разработка радиоэлектронной аппаратуры на микросхемах представляет собой процесс создания новых образцов устройств, приборов и аппаратов, удовлетворяющих заданным требованиям. Этот процесс связан с решением схемотехнических, конструкторских, технологических задач. При построении устройств на микросхемах применяется функционально-узловой метод. Он предусматривает выделение из готовой функциональной схемы проектируемого устройства частей, выполняющих законченные операции, и реализацию их, как правило, в виде типовых конструктивно законченных узлов. Основными этапами проектирования цифрового устройства являются:

1.  Разработка структурной схемы

2.  Синтез и разработка принципиальной схемы

3.  Конструктивная проработка

          Предлагаемый курсовой проект ставит своей целью закрепить основные теоретические положения дисциплины «Схемотехника», а также приобрести некоторые практические навыки по решению задач данной дисциплины.

          В данном курсовом проекте разработано устройство, формирующее последовательность цифровых сигналов для управления оперативным запоминающим устройством. В курсовом проекте приведены схемы и печатные платы, которые спроектированы с помощью системы автоматизированного проектирования Accel версия 15.0.

1.РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ.

Структурная схема имеет основополагающее значение, являясь упрощенной моделью будущего устройства, на основе которой будет спроектирована необходимая конструкция. Она определяет основные функциональные блоки проектируемого устройства и взаимосвязь между ними

В данном курсовом проекте было дано задание разработать устройство управления блоком памяти, которое должно формировать последовательность дискретных импульсов. В качестве исходных данных был задан закон функционирования данного устройства (набор  выходных сигналов и последовательность их появления) и частота их выдачи. Наличие схемы синхронизации в задании не заданно, поэтому будем считать, что система асинхронная.

Разрабатываемое     устройство     должно     представлять     собой  последовательностное цифровое устройство, то есть его состояние в каждый момент времени должно определяться, исходя из его состояний в предыдущие моменты времени, а выходные сигналы определяются состоянием устройства.

Исходя из технического задания, для работы проектируемого устройства необходим счетчик ‑ цифровой синхронный автомат без входов, имеющий тридцать различных внутренних состояний, которые циклически изменяются под воздействием изменений тактового сигнала. Эти состояния будут опорными для формирования выходных функций. Для получения тактового сигнала потребуется задающий генератор. Так как количество внутренних состояний любого двоичного счетчика определяется выражением:

                                                      ,

где n ‑ количество разрядов счетчика, то в данном случае потребуется пятиразрядный счетчик, имеющий тридцать два внутренних состояния. При этом используется тридцать состояний, и необходима схема, сбрасывающая счетчик после тридцатого тактового импульса в нулевое состояние (схема сброса). Во избежание влияния переходных процессов во время включения и установки напряжения питания в схему следует включить схему начальной установки.

Похожие материалы

Информация о работе