Другие предметы \ Цифровые устройства

Проектирование 4-х разрядного синхронного счётчика, страница 2

0	х	х	0
1	х	х	0
х	х	х	х
1	х	х	0

K1 =

х	1	0	х
х	х	х	х
х	х	х	х
х	1	0	х

0	0	1	1
1	х	х	0
х	х	х	х
х	х	х	х

х	х	х	х
х	х	х	х
х	х	х	х
1	0	1	1

0	0	0	0
х	х	х	х
х	х	х	х
0	0	0	1

х	х	х	х
1	х	х	0
х	х	х	х
х	х	х	х

3.Обоснование выбора элементной базы

Получив логические выражения, можем приступить к сборке принципиальной схемы счётчика. Для этого нам потребуется 4 JK триггера, т.к. счётчик 4-х разрядный, логические элементы 2И, 2ИЛИ, 3И для реализации логических выражений. Т.к. триггеры имеют прямой и инверсный выходы, инверторы в схеме не понадобятся. При подаче сигналов SET и RESET на триггеры можно устанавливать начальные значения.

5. Расчёт технических показателей устройства

-Емкость счётчика:

M = , где n – количество выходов счётчика. Следовательно:

M = = = 16.

-Время задержки, максимальная тактовая частота, потребляемая мощность и напряжение питания будут зависеть от корпусов элементов ТТЛ, на которых будет собран счётчик (см. на странице 12).

6. Моделирование работы устройства

Соберём схему счётчика в САПР OrCad 9.2 и смоделируем её работу:

Рис.1 Схема счётчика в САПР OrCad 9.2

Подадим следующие сигналы:

CLR: цифровой сигнал Сlock; Частота F = 1MHz

S: цифровой сигнал Clock; Период T = 40us; Длительность импульса L = 39.9us; действующее значение s=1

R: цифровой сигнал Clock; Период T = 40us; Длительность импульса L = 39.9us; действующее значение r=0

Время моделирования: 35us

Рис.2 Подаваемые на схему сигналы

Результаты моделирования:

Рис.3 Результаты моделирования в САПР OrCad 9.2

Из Рис.3 видно, что на выходе спроектированной схемы счётчика сформирован заданный порядок счёта. После достижения последнего заданного значения счётчик переключается в первое состояние и циклически создает ту же последовательность счёта. Оптимальная температура для работы схемы при условии её нахождения в ЭВМ – +27 градусов по Цельсию:

Рис.4 Температура при моделировании

7. Разработка конструкции печатной платы

Соберём печатную плату счётчика, используя элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), удовлетворяющие требованиям и условиям эксплуатации, которые перечислены в задании. Для этого используем элементы ТТЛ логики КМ555 серии в керамических корпусах. Отличие их от обычной К155 серии только в материале корпуса ( В К155 пластмассовые корпуса). Поэтому можно использовать следующие элементы:

1 2 3

Скачать файл