Разработка устройства, формирующего последовательность цифровых сигналов для управления оперативным запоминающим устройством, страница 3

Наибольшее применение нашли автогенераторы для построения, которых используются два способа:

1.  На основе усилителя охваченного положительной ОС;

2.  C использованием приборов с отрицательным сопротивлением.

Чаще всего применяются АГ на основе положительной ОС. Для возникновения незатухающих колебаний должны выполнятся условия самовозбуждения, такие как:

1.  Условие баланса фаз – это условие для существования положительной ОС;

2.  Условие баланса амплитуд – это условие возникновения незатухающих колебаний.

Отсутствие в техническом задании требований к стабильности частоты позволяет применить в качестве задающего генератора схему на логических элементах без специальной стабилизации частоты. Данный генератор основан на зарядно-разрядных процессах в RC цепочке. Схема АГ представлена на общей схеме в приложении А на рисунке 2. Здесь основными элементами генератора являются DD 7:B и DD 7:C. DD 7:B перейдет в усилительный режим за счет подключения  R1. DD 7:D – буферный элемент для уменьшения влияния нагрузки на зарядно – разрядные процессы. Период генерируемых задающим генератором импульсов определяется выражением:

                                                        

где R и С ‑ элементы внешней цепи.

Чтобы произвести данный расчет необходимо задаться сопротивлением R = 10 кОм, тогда требуемое значение емкости можно найти по формуле:

                             ,

где f – заданная тактовая частота генератора.

Значение сопротивления, играющего роль защитного регистра для КМОП логики такое же, как R, т.е. равно 10кОм.

1.2.  Формирователь импульсных последовательностей.

Реализация формирователя.

Формирователь сигналов с приходом  последующего импульса с задающего генератора формирует определенные комбинации таким образом, что через каждые тридцать тактов комбинации будут повторяться. Эта задача легко решается с использованием двоичного счетчика, у которого коэффициент счета больше30. Нам подходит  коэффициент счета, равный тридцати двум при разрядности счетчика равной 5. Решено остановиться на счетчике типа К176ИЕ2, который является пятиразрядным. Использование одного пятиразрядного счетчика значительно облегчит нам дальнейшее проектирование.

В соответствии со структурной схемой необходимо синтезировать три комбинационных устройства, преобразующих сигналы счётчика в заданные выходные сигналы.

Проектирование КЦУ делится на несколько этапов. На первом этапе необходимо задать логическую функцию и осуществить ее минимизацию. Это можно сделать при помощи таблиц истинности, аналитических выражений, блок – схемы алгоритма. Методы упрощения функции называются методами минимизации. При разработке цифровых устройств из возможных способов построения некоторой цифровой системы наиболее совершенным будет тот способ, который обеспечит:

1.Минимум аппаратурных затрат;

2.Применение однотипных элементов;

3.Минимальное число типов интегральных схем;

4.Максимум надежности;

5.Минимум потребляемой мощности.

Задачей минимизации является получение наиболее простого представления логических функций, то есть представление ее с минимальным числом операций.