- размер 8К (1К*8);
- время чтения 250 нс;
- низкая мощность потребления: 50 мА в активном режиме, 300 мкА в режиме ожидания;
- единственное напряжение питания и управления 5В.
Характеристики, приведённые выше, очень хорошо подходят для нашего устройства.
Управление ПЗУ осуществляется с помощью имеющися сигнала на микроконтроллере.
Для передачи накопленной информации из устройства в ЭВМ, используется встроенный приёмо-передатчик управляющего микроконтроллера. Он работает с ЭВМ по стандарту RS-232. Для преобразования уровней ТТЛ-RS232 использована микросхема ICL232 (DD1). Эта микросхема позволяет от одного питающего напряжения 5В сформировать на выходе стандартные уровни интерфейса RS-232.
4. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
4.1 Расчёт резисторов постановки входов к “1”.
Значения резисторов определяются из соотношения
, где, Uпом1 – запас по
напряжению 1В;
Uпит – напряжение питания 5В;
Uвх1 – входное напряжение единицы 2,5В;
Iвх1 – суммарный входной ток единицы, подключенных к резистору элементов.
С другой стороны, чтобы избежать пробоя перехода база-эмитер входного транзистора при резком выключении питания, должно выполняться условие
Для резистора R1 имеем: количество входов 3, входной ток Iвх1=20мкА
Выбираем, с учётом ограничения снизу, R1 = 10кОм.
Из аналогичных соображений выбираются остальные резисторы: R5=10кОм, R26=7,5кОм, R29=4,7кОм, в блоке резистор Е R1=5,1кОм.
4.2. Расчёт схемы сброса по питанию
Выбор резистора R2 осуществляется по методике, изложенной выше (п.4.5), для надёжной постановки логической единицы на вход логического элемента в установившемся режиме: R2 = 20 кОм.
Ёмкость конденсатора C6 приблизительно можно определить из соотношения tи » RC (на самом деле больше, что нас вполне устраивает). При длительности импульса 100 мс получаем С6 = 5 мкФ.
Диод VD1 защищает вход логического элемента от пробоя при выключении питания.
В качестве порогового логического элемента нельзя применять стандартные элементы, так как для них время фронта нарастания входного сигнала ограничено, чтобы уменьшить время протекания сквозных токов выходного каскада (для серии 1533 время фронта нарастания не должна превышать 2 нс).
Поэтому мы применили триггер Шмитта К1533ТЛ2 (DD38.1). Этот элемент не налагает никаких ограничений на длительность фронта нарастания входного сигнала. На выходе его формируются сигналы с нормальным фронтом для данной серии.
4.3 Расчёт конденсаторов индивидуальной развязки попитанию.
Выбор ёмкости конденсаторов индивидуальной развязки Сир производится из условия равенства заряда, накапливаемого конденсатором за время переключения логического элемента, заряду, переносимому динамической составляющей тока потребления за время переключения элемента. При этом изменение напряжения на конденсаторе не должно превышать некоторого наперёд заданного значения, равного допустимой помехе по шине питания. Это условие даёт
Идеализируя процесс переключения элемента, получим
DUпом.доп.Сир ³ DIип*tнар/2
откуда Сир ³ DIип*tнар/2DUпом.доп.
где, DIип – максимальное значение переменной составляющей тока потребления.
На практике принимают DIип = b*Iкз
где b – коэффициент, характеризующий серию ИС (для схем ТТЛ типа b = 1/3);
Iкз – выходной ток короткого замыкания ИС;
DUпом.доп. – допустимое значение импульсной помехи на шине питания.
Для серии КР1533 Iкз = 112мА , DIип = 112 / 3 = 38мА
Сир ³ 38мА * 2нс / 20,7 = 54 пФ (на вентиль).
Поскольку все используемые микросхемы содержат не более 20 элементов, возьмём для всех микросхем этой серии одинаковые конденсаторы Сир = 54пФ*20 = 1080 пФ. Возьмём с запасом Сир = 10нФ.
Для микроконтроллеров трудно судить о количестве внутренних логических элементов ,поэтому берём с приличным запасом Сир=100нФ.
Для избежания возникновения медленных колебаний напряжения из-за бросков тока в системе питания, на входе в устройство между шиной питания +5В и шиной GND установлен электролитический конденсатор ёмкостью 100 мкФ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.