работа по дисциплине «Цифровые устройства» На тему: «Разработка преобразователя кода» (стр. 1 из 2)

Курсовая работа по дисциплине «Цифровые устройства»

На тему: «Разработка преобразователя кода»

Содержание

1. Техническое задание………………………………………………………………………………..…..…..3

2. Анализ технического задания ………………………………………………………….………..……..4

3. Составление логических уравнений устройства и их минимизация …….....……5

4. Выбор элементной базы………………………….……………………………….…………..……..……7

5. Расчет технических показателей устройства……..……………………………….……...…..8
6. Разработка принципиальной схемы устройства ……………………………….………..…..9

7. Моделирование работы преобразователя.…………………………………………….………10

7.1. Результаты моделирования работы преобразователя………………………..……..10

8. Печатная плата…………….……………………………………………………………………….……………11

9. Печатный узел……………..……………………………………………………………………….…….…..…12
10. Принципиальная схема устройства………………………………………………….…….…..…13
10. Оценка степени выполнения задания………………………………..………………….……..14

11. Список используемой литературы..……………………………………………….…..…….……15

2. Анализ технического задания

В соответствии с техническим заданием необходимо разработать преобразователь кода, удовлетворяющий заданным техническим характеристикам и условиям эксплуатации. Для этого необходимо составить логические уравнения преобразований кода букв, провести их минимизацию для упрощения схемы; подобрать необходимую элементную базу, максимально подходящую по требуемым параметрам и условиям.

Составим таблицу истинности, соответствующую преобразованиям из десятичного алфавита в заданный код. Т.к. мы используем только 10 букв, то таблица будет не полной.

№	X3	X2	X1	X0	Y3	Y2	Y1	Y0	Yp	#
0	0	0	0	0	1	0	0	1	1	9
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	2
2	0	0	1	0	0	1	0	0	0	4
3	0	0	1	1	1	1	0	0	1	12
4	0	1	0	0	0	0	1	1	1	3
5	0	1	0	1	0	1	1	1	0	7
6	0	1	1	0	1	1	0	1	0	13
7	0	1	1	1	0	0	0	0	1	0
8	1	0	0	0	1	0	1	0	1	10
9	1	0	0	1	1	1	1	0	0	14
10	1	0	1	0	X	X	X	X	X
11	1	0	1	1	X	X	X	X	X
12	1	1	0	0	X	X	X	X	X
13	1	1	0	1	X	X	X	X	X
14	1	1	1	0	X	X	X	X	X
15	1	1	1	1	X	X	X	X	X

Табл. 1

Где X0, X1, X2, X3 – входные воздействия, Y0, Y1, Y2, Y3, Yp – сигналы на выходе

3. Составление логических уравнений устройства и их минимизация

Для минимизации уравнений из таблицы истинности воспользуемся преобразованиями, используя карты Карно.

Y0 =

Y1=

Y2=

Y3=

YP=

4. Выбор элементной базы

В качестве элементной базы выберем отечественную серию КР1531(ТТЛ с диодами Шоттки), которая подходит своими параметрами под требования технического задания.

Данная элементная база имеет следующие допустимые значения внешних воздействующих факторов:

- Пониженная температура среды -60 С

- Повышенная температура среды 70 С

- Вибрация с частотой 1-2000 Гц с ускорением до 200м/с2

- Одиночные удары с ускорением до 1500м/с2

- Перегрузки до 5000м/с2

- Напряжение питания 5В±5%

- Мощность 4мВт/вентиль

Технические характеристики элементов:

Наименование элемента	Тип	Время задержки распространения при включении, нс	Время задержки распространения при выключении, нс	Время задержки распространения среднее, нс
КР1531ЛИ1	И	4.0-5.3	4.2-5.6	4.7
КР1531ЛЛ1	ИЛИ	4.0-5.3	4.2-5.6	4.7
КР1531ЛН1	НЕ	3.7-5.0	3.2-4.3	4.05

Табл. 2

5. Расчет технических показателей устройства

Время формирования выходного сигнала

Рассчитывается время задержки распространения элементов для формирования сигнала по самому длинному пути (5 элементов).

T_{з.р.сред.} = 4.05 + 4*4.7 = 22.85 нс

Потребляемая мощность

Согласно документации потребляемая мощность серии КР1531 составляет 4мВт на вентиль. При разработке устройства используется 39 элементов.

P_пот. = 39*4 = 156 мВт

Время наработки на отказ

N = количество элементов

N = 39

λ - интенсивность отказов