Для надежной работы схемы необходимо установить ее в исходное состояние при включении питания или при сбое по питанию. В этих целях будет использоваться микросхема супервизард питания TL7705А.
Расчет времязадающего конденсатора, определяющего длительность импульса сбороса определяем исход из условия, что для надежного сброса импульс должен длиться не менее 100нс.
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||
После того, как напряжение входе 7 превысит напряжение срабатывания (4.5 В) то начнется процесс зарядки конденсатора от источника тока в 100мкА. Конденсатор будет заряжаться до напряжения 2.6 В. Тогда емкость конденсатора будет определяться: С=3.85*10-5*tD , где tD –длительность импульса сброса.
С учетом, что необходимо обеспечить сброс 100нс получаем, С1=3.85 пФ.
Расчет кварцевого генератора –задача, мало освещаемая в литературе. Поэтому схема генератора была заимствована из книги [4]
Потребляемая мощность рассчитывается как суммарный ток потребления всех микросхем.
Iпот.сум. = 18*21 + 12*46 + 18*22 + 3*40 + 24*27 +4*40 + 4*28 + 2*54 + 2*54 + 1*22 = 2118 мА
Pпот = 2118 * 5 = 10590 мВт.
Для связи с внешним устройством будет использоваться следующий протокол обмена:
Внешнее устройство выставляет на шину данные, ждет не менее 20нс (для установления сигналов на шине), далее выставляет сигнал D_READY длительность которого не менее 75нс, данные после установки сигнала D_READY должны удерживаться так же на менее 100нс.
По окончанию работы устройства по вычислению функции SIN(X), данные выставляются на шину, подтверждаются сигналом D_OK и удерживаются там не менее 75 нс. Данные следует записывать не фронту сигнала D_OK, а по уровню (активное состояние –высокий уровень).
Управляющий автомат –одна из самых главных частей устройства, именно он, по большому счету, будет определять быстродействие устройства. В настоящее время широкое распространение получили Программируемые Логические Интегральные Схемы (далее в тексте ПЛИС). В данном проекте используются ПЛИС типа PAL16R8. Преимущество использования ПЛИС очевидны: уменьшение числа корпусов (по сравнению с синтезом на ИМС логики и триггеров), высокая скорость (все располагается внутри одной микросхемы), широкое математическое обеспечение для автоматизации процесса синтеза.
Синтез производился с помощью программы PLDShell, предназначенной для проектирования устройств на ПЛИС. Она производит минимизацию булевых функций, синтез схем по графу и др.
 |
Рис 2. Граф состояний основного счетчика (для лучшего зрительного восприятия переход по условию RESET в вершину S0 (из каждой вершины) не показан).
Автомат синтезируется исходя из следующих соображений: в одном корпусе находится всего восемь триггеров. Поэтому, необходимо автомат разить на несколько подавтоматов. Главный автомат –счетчик, который в зависимости от входных условий переходит в определенное состояние. По логике работы, весь этап вычислений сводится к определенной циклической последовательности действий. Второй автомат –счетчик основных циклов (по функциям сход с счетчиком RI в регистровой блок-схеме). Третий автомат –счетчик сдвигов (по функциям сход с счетчиком RС в регистровой блок-схеме). Кроме того, имеется автомат для управления режимами работы сдвиговых регистров. Автомат для управления записью в регистры RX, RY, RO. Автомат управления выходными буферными элементами.
 |
а б в г д
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.