Разработка дискретного устройства. Структура дискретного устройства. Параметры элементов схемы, страница 2

           Рис.1.4.1 Делитель частоты.

                                                1 DD2.1

                                                               выход     

                                   вход

Временные диаграммы для данного счётчика показаны на рис.1.4.2.

Рис.1.4.2 Временные диаграммы делителя частоты.  

U, В

 

         5

X

                                                                                                                                                         t, мкс

         5

Q

t, мкс

 

15               30               45               60                75                             

Для создания счётчика требуются следующие элементы:

1.  микросхема К555ТВ6 (используется 1 из 2 JK-триггеров)

1.5.Преобразователь кодов.

Преобразователь кодов преобразует сигнал, поступающий со счйтчика в виде кода 8421, в сигнал с кодом 7421. Для синтеза данного преобразователя составим его таблицу истинности (см табл.1.5.1).

       Табл.1.5.1 Таблица истинности преобразователя кодов.

 

В табл.1.5.1 Q₁,Q₂ и Q₃ - выходы счётчика, а X₁, X₂, X₃ и X₄ – выходы преобразователя кодов.

Составим по таблице истинности карты Карно.

X₁                                                             X₂

Q₁                                                                   Q₁

 

 

1

              Q₂                                                               Q₂

 

                              Q₃                                                               Q₃

 

                    X₃                                         X₄

                                                  Q₁                                          Q₁

 

 

         Q₂                                                               Q₂                                                     

                              Q₃                                         Q₃

 

По картам Карно запишем зависимости для X₁, X₂ , X₃ и X₄:

         X₁ = Ǫ₁Ǭ₂Ú Ǫ₁Ǭ₃ = Ǫ₁Ù(Ǭ₂ÚǬ₃)  ;  X₂ = Ǭ₁Ǫ₂Ú Ǫ₂Ǭ₃ = Ǫ₂Ù(Ǭ₁ÚǬ₂) 

         X₃ = Ǭ₂Ǫ₃Ú Ǭ₁Ǫ₃ = Ǫ₃Ù(Ǭ₁ÚǬ₂)  ;  X₄ = Ǫ₁ ÙǪ₂ ÙǪ₃

По данным зависимостям построим схему преобразователя кодов (см. рис. 1.5.1).

Рис.1.5.1 Преобразователь кодов.

Временные диаграммы для данного преобразователя кодов показаны на рис.1.5.2.

Рис.1.5.2 Временные диаграммы преобразователя кодов.

                                15                  30                 45                 60                 75

Для создания преобразователя кодов требуются следующие элементы:

1. микросхема К155ЛН3 (используются 3 из 6 элементов НЕ)

2. микросхема К155ЛЛ1 (используются 3 из 4 элементов ИЛИ)

3. микросхема К555ЛИ1 (используются 4 из 4 элементов И)

1.6.Сумматор.

Для нашего дискретного устройства требуется пятивходовый сумматор по модулю 2. Такой сумматор можно синтезировать на основе четырёх двухвходовых сумматоров по модулю 2. Схема построения пятивходового сумматора по модулю 2 на основе двухвходовых сумматоров по модулю 2 приведена на рис.1.6.1.

    Рис.1.6.1 Схема построения пятивходового сумматора по модулю 2 на основе двухвходовых сумматоров по модулю 2.

Требуется синтезировать двухвходовый сумматор по модулю 2. В зтом нам поможет его таблица истинности (см. табл.1.6.1).

    Табл.1.6.1 Таблица истинности двухвходового сумматора по модулю 2.

                              

По таблице истинности построим карту Карно.

 

Из карты Карно выразим зависимость Y от Ǫ₁ и Ǫ₂.

                                               Y=Ǫ₁Ǭ₂ÚǬ₁Ǫ₂

Построим реализацию данной зависимости.

    Рис.1.6.2 Схема двухвходового сумматора по модулю 2.

Временные диаграммы для пятивходового сумматора по модулю 2 показаны на рис.1.6.3.

U, В

Рис.1.6.3 Временные диаграммы пятивходового сумматора по модулю 2.

 

                                15                  30                 45                 60                 75

На приведённой выше диаграмме X₁ - X₄ – выходы преобразователя кодов, а X₅ – выход делителя частоты.

Для создания сумматора требуются следующие элементы:

1. микросхема К155ЛН3 (используются 4 из 6 элементов НЕ)

2. микросхема К155ЛЛ1 (2 шт., вкаждой по 4 элемента ИЛИ , всего используются 8 из 8 элементов ИЛИ)

3. микросхемы К555ЛИ1 (2 шт., вкаждой по 4 элемента И , всего используются 8 из 8 элементов И)

1.7.Вывод.

Мы синтезировали дискретное устройство заданной структуры. Данное устройство можно реализовать на микросхемах ТТЛ 155 и 555 серий, что и было сделано. В результате разработки мы выяснили, что наше устройство является генератором, на выходе которого появляется сигнал, указанный на рис.1.7.1.

  Рис.1.7.1 Временная диаграмма дискретного устройства.

          15             55             95            135           175         215

Из временной диаграммы видно, что наше дискретное устройство является ни чем иным, как генератором импульсов с частотой 12,5 кГц и скважностью 2,который обладает некоторой инерционностью (выдаёт импульсы спустя 15 мкс после включения).