связи с этим на них лежит большая ответственность в обеспечении безотказности. Работа систем железнодорожной автоматики протекает в сложных эксплуатационных условиях определяемых большими скоростями движения, тяжёлыми климатическими условиями.
На сегодняшний день этап научно-технического прогресса характеризуется повсеместным внедрением принципиально новой техники. Ускорение научно-технического прогресса в значительной степени зависит от успехов современной микроэлектроники, в частности интегральной микроэлектроники, являющейся современной элементной базой электронных устройств автоматики, телемеханики и связи.
Интегральные микросхемы значительно расширили диапазон применения электронных устройств на железнодорожном транспорте. Они создали возможность для совершенствования систем: автоматического регулирования движения поездов, радиосвязи, учета, и планирования технологических процессов на железнодорожном транспорте автоматической локомотивной сигнализации и ряда других.
Основными преимуществами цифровых систем связи по сравнению с аналоговыми являются: высокая помехоустойчивость за счет передачи сообщений двоичными сигналам, так как в цифровых системах передачи информационные параметры переносчиков в процессе модуляции принимают конечное количество разрешенных значений, причем переход от одного разрешенного значения к другому осуществляется через конечные промежутки времени. Цифровые методы передачи позволяют значительно повысить помехоустойчивость и уменьшить накопление помех вдоль тракта передачи путем восстановления сигнала. Возможность использования сравнительно простых методов запоминания и хранения сообщений путем записи их в различного рода цифровых регистрах и запоминающих устройствах.
Процесс проектирования дискретного устройства обычно разделяют на четыре этапа: системное или архитектурное, логическое, техническое и технологическое.
Все этапы проектирования завершает изготовление образца, его наладка и проведение опытных испытаний.
Основные цели и задачи курсового проекта - закрепить теоретический материал по дисциплине, получить необходимые навыки по инженерному проектированию дискретных устройств автоматики, телемеханики и связи, научиться разрабатывать электрические схемы, изучить методы синтеза дискретных устройств.
Структурная схема дискретного устройства представлена на рисунке 1
В которой обозначены:
ГИ – генератор импульсов;
СЧ – счётчик;
ПК – преобразователь кодов ;
RG1 – преобразователь паралельной формы представления числа в последовательную.
 |
||||
|
||||
Генератор тактовых импульсов вырабатывает стабильную последовательность тактовых импульсов прямоугольной формы.
|
 |
Используя формулу, 
определим
номиналы конденсатора и резистора. Так как мы знаем выходную частоту генератора
f=100 кГц, исходя из формулы, найдём номиналы резистора и конденсатора.
Возьмём резистор номиналом 220 Ом и получим номинал конденсатора равным 15 нФ.
Временная диаграмма для генератора будет представлять собой простую последовательность прямоугольных импульсов.
Счётчиком называют устройство, на выходе которого сигналы в определённом коде отображают число импульсов, поступивших на счётный вход (пришедших с генератора импульсов). По заданию необходимо разработать двоично-десятичный, суммирующий счетчик с коэффициентом счета 23. В качестве устройств памяти необходимо использовать JK- триггеры.
Разработаем счетчик с параллельным тактирующим входом.
Для разработки данного счетчика составим таблицы состояний для младшего разряда счётчика (таблица 1) и для старшего разряда счётчика (таблица 2). Данные таблицы имеют следующий вид: в первом столбце записан номер состояния выходов, во втором столбце - текущее состояние выходов счетчика до подачи на вход тактового импульса, в третьем столбце - последующее состояние выходов счетчика после подачи на его вход тактирующего импульса, в четвертом столбце - состояния на информационных входах JK – триггеров, которые должны быть на J- и K- входах триггеров, чтобы с приходом тактирующего импульса триггеры переключились в следующее состояние. Реализуем данный алгоритм работы счетчика на логических элементах «И, ИЛИ, НЕ».
Для минимизации функций информационных воздействий на входы триггеров воспользуемся методом карт Карно.
|
переход |
J |
K |
|
0 - 0 |
0 |
- |
|
0 - 1 |
1 |
- |
|
1 - 0 |
- |
1 |
|
1 - 1 |
- |
0 |
|
№ |
Текущее состояние |
Последующее состояние |
Сигналы на информационных входах J - K триггеров. |
|||||||||||||
|
Qn4 |
Qn3 |
Qn2 |
Qn1 |
Qn+14 |
Qn+13 |
Qn+12 |
Qn+11 |
J4 |
K4 |
J3 |
K3 |
J2 |
K2 |
J1 |
K1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
~ |
0 |
~ |
0 |
~ |
1 |
~ |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
~ |
0 |
~ |
1 |
~ |
~ |
1 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
~ |
0 |
~ |
~ |
0 |
1 |
~ |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
~ |
1 |
~ |
~ |
1 |
~ |
1 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
~ |
~ |
0 |
0 |
~ |
1 |
~ |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
~ |
~ |
0 |
1 |
~ |
~ |
1 |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
~ |
~ |
0 |
~ |
0 |
1 |
~ |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
~ |
~ |
1 |
~ |
1 |
~ |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
~ |
0 |
0 |
~ |
0 |
~ |
1 |
~ |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
~ |
1 |
0 |
~ |
0 |
~ |
~ |
1 |
|
№ |
Текущее состояние |
Последующее состояние |
Сигналы на информационных входах J - K триггеров. |
|||||
|
Qn5 |
Qn6 |
Qn+15 |
Qn+16 |
J5 |
J6 |
K5 |
K6 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
~ |
~ |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
~ |
~ |
1 |
|
2 |
1 |
0 |
1 |
1 |
~ |
1 |
0 |
~ |
|
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
~ |
~ |
1 |
0 |
Минимизируем функции информационных воздействий
на K и J- входы триггеров методом карт Карно. Минимизация
показана на рисунке 4.
Рисунок 4 - Минимизация функций информационных воздействий на входы
триггеров методом карт Карно
По картам Карно построим функции:
J6 = 1 K6 = Q6
J5 = Q 6 K5 = Q5
J4 = Q1∙Q2∙Q3 K4 = Q1
J3 = Q1∙Q2 K3 = Q1∙Q2
J2 = Q1∙Q4 K2 = Q1
J1 = 1 K1 = 1
 |
Рисунок 6- Импульсно-временная диаграмма выходных сигналов триггеров счётчика
Преобразователь кодов предназначен для перевода значений, снимаемых со счетчика, из кода 8421 в код 7421.
На практике широко применяется четырёхразрядный код 8421 (двоично
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
