Министерство РФ по связи и информатизации
Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики
Хабаровский филиал
Курсовая работа по
цифровой схемотехнике
Тема:Разработка
цифрового устройства
ВВЕДЕНИЕ
Бурное развитие информационных технологий и внедрение их в сферу электрической связи принимает все более глобальные масштабы. Это влечет за собой значительное увеличение количества информации, подлежащей передаче посредством тех или иных систем и сетей, а также повышение требований к качеству передачи. В связи с этим все большее внимание уделяется разработке и проектированию средств связи, которые наиболее полно должны соответствовать постоянно повышающимся требованиям. Сегодня построение любого функционального узла аппаратуры связи практически немыслимо без использования достижений микроэлектроники, вычислительной техники и автоматики. Основой разрабатываемых промышленностью устройств, входящих в состав аппаратуры связи, являются интегральные микросхемы (ИМС) цифрового и аналогового типов. В наше время не только сфера электросвязи, но и любая другая область деятельности, в которой прямо или косвенно задействуется электронная техника, не обходится без ИМС.
В условиях непрерывного прогресса в сфере информационных технологий процессы разработки и проектирования аппаратных средств все более и более усложняются. Поэтому к специалистам, занятым в этих процессах, предъявляются все более и более высокие требования по уровню и глубине знаний, относящихся к тому или иному базовому разделу макро- и микроэлектронной техники.
Одной из таких базовых дисциплин является «Цифровая схемотехника», предметом которой является рассмотрение принципов анализа и синтеза цифровых электронных устройств электросвязи, радиотехники, автоматики, вычислительной техники и т. п. в целях обеспечения оптимального выполнения ими заданных функций, расчет параметров входящих в них элементов и другие вопросы, связанные с разработкой и проектированием радиоэлектронных устройств и их дискретных компонентов.
В настоящей курсовой работе предлагается рассмотреть и проработать ряд задач практического характера, заключающихся в выборе схем для того или иного функционального узла устройства, выборе входящих в них элементов, расчете их параметров. Являясь различными по содержанию, эти задачи в совокупности своей имеют целью создание схемы цифрового устройства, которое формирует дискретные последовательности сигналов заданного вида. На основе разработанной принципиальной схемы устройства предлагается с помощью программного пакета P-CAD версии 4.5 осуществить проектирование печатной платы. Мощные средства пакета позволяют проектировать печатные платы в ручном, автоматическом и комбинированном режимах с соблюдением всех законодательно установленных норм и требований к проектированию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Лейтмотивом настоящей работы является обобщение и закрепление накопленных ранее основных теоретических знаний и практических навыков в области электронной техники и, в частности, при изучении курса «Цифровая схемотехника».
1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
Основываясь на исходных данных и задании на курсовую работу, можно приступить к разработке структурной схемы устройства. Структурная схема разрабатывается с целью определения основных направлений будущей деятельности по разработке устройства, в частности по проектированию принципиальной схемы. Анализ структурной схемы дает возможность лучше представить основные цели, которых надлежит достигнуть при проектировании и методы, которыми эти цели будут достигаться.
Структурная схема проектируемого цифрового устройства представлена на рис.1.1. Она состоит из комплекса функциональных блоков, каждый из которых предназначен для выполнения определенных функций. Охарактеризуем вкратце суть и назначение каждого из них.
ЗГ. Задающий генератор. Предназначен для получения высокостабильных тактовых импульсов, которые подаются на счетчик для последующего формирования сигналов, подающихся на формирователь. Так как по заданию у нас схема синхронная, то необходимо иметь некую синхронизирующую последовательность импульсов, с помощью которой будет обеспечиваться синхронность. Формирование этой последовательности также входит в функции задающего генератора.
Сч. Двоичный счетчик. Служит для формирования сигналов, соответствующих пяти разрядам двоичной системы, которые подаются на информационные входы мультиплексоров схемы формирователя выходных последовательностей. Счетчик вырабатывает пять последовательностей импульсов, причем частоты соседних разрядов отличаются в два раза: разряд выше - частота меньше. Счетчик должен быть пятиразрядным в силу того обстоятельства, что заданные выходные последовательности импульсов состоят из тридцати тактов и для обеспечения их генерации счетчик должен иметь емкость не менее тридцати[1]. А так как счетчиков с емкостью, равной тридцати, в природе не существует, то используем счетчик с емкостью, равной 32, и, соответственно, числом разрядов, равным 5.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
