|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Разработка логического устройства комбинационного типа на мультиплексорах |
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. 
Фонарь садовый «Тюльпан». Министерство образования Российской Федерации Северокавказский Государственный Технический Университет Кафедра электроники и микроэлектроники Курсовой проект По дисциплине «Электро промышленные устройства» на тему : Разработка логического устройства комбинационного типа на мультиплексорах Выполнил: студент 4 курса группы УПЭ-991 Козидубов Е. Н. Принял: Денисюк.И.А. Ставрополь 2001 Содержание.Введение 1. Постановка задачи и выбор методики расчета. 2. Разработка и расчет схемы логического устройства управления. 2.1Разработка логического устройства управления на двух входовых 2.2 Разработка логического устройства управления на трех входовых 2.3 Выбор варианта схемы и перечня элементов. 2.4 Расчет требований к источнику питания. 2.5 Анализ гонок 2.6 Расчет надежности устройства. 3. Разработка печатной платы. 3.1 Разработка требований к печатной плате. 3.2 Разработка схемы размещения на плате. Заключение ВВЕДЕНИЕ В настоящее время микросхемы получили широкое распространение. Это обусловлено возможностью реализации на их основе самых различных цифровых устройств. Промышленностью выпускаются микросхемы нескольких типов, каждый из которых удовлетворяет ограниченному числу требований. Все вместе они перекрывают широкий диаппазон требований. К одним из типов микросхем относятся и мультиплексоры(МС). МС относятся к схемам коммутации цепей, т.е они соединяют один из входов с выходом . МС относятся к универсальным схемам на их основе можно реализовать любую логическую функцию, число переменных в которой не привышает число адресных входов, также можно выполнить преобразование паралельного кода в последовательный. Выпускают мультиплексоры с 2,3 и 4 адресными входами . В данной работе будет рассмотрена реализация логической функции на мультиплексорах. 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ВЫБОР МЕТОДИКИ РАСЧЕТА Построение логических схем на мультиплексорах и вспомогательных элементах обычно ведется в виде древовидных цепочек, каскадных структур, отличающихся способами функционального разделения и разложения булевых функций (БФ). Наиболее часто на практике применяется разложение БФ по методу Шеннона, имеющему вид: - остаточные функции (ОФ) разложения, которые получаются из функции f путем подстановки констант 0 и 1 вместо переменного множества ; для . Разложение булевых функций является одним из трудоемких этапов проектирования логических схем на мультиплексорах, так как получение оптимального решения связывается с частичным или полным перебором вариантов разложения булевых функций, по определенному числу переменных, причем в зависимости от сложности реализуемых на мультиплексорах булевых функций, процесс разложения является многоступенчатым, выполнением до момента полного сведения получаемых остаточных функций к простейшему виду. С учетом работы мультиплексоров и конструктивных особенностей их реализации с числом управляющих входов q(q=2,3) и информационных входов, равным 2q(2,8), разложение заданной функции можно вести по двум, трем переменным. Тогда при построении логической схемы на мультиплексорах эти переменные должны подключатся к управляющим входам, а остаточные функции к информационным входам соответствующего мультиплексора.
2. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ. 2.1Разработка логического устройства управления на двух входовых мультиплексорах.По заданию нам дана функция представленная в числовом виде Представим эту функцию в виде таблицы (таб.1) истинности таблица № 1. № Х4 Х3 Х2 Х1 Х0 Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 1 1 1 4 0 0 1 0 0 1 5 0 0 1 0 1 1 6 0 0 1 1 0 1 7 0 0 1 1 1 1 8 0 1 0 0 0 0 9 0 1 0 0 1 0 10 0 1 0 1 0 0 11 0 1 0 1 1 0 12 0 1 1 0 0 0 13 0 1 1 0 1 0 14 0 1 1 1 0 0 15 0 1 1 1 1 1 16 1 0 0 0 0 1 17 1 0 0 0 1 1 18 1 0 0 1 0 1 19 1 0 0 1 1 1 20 1 0 1 0 0 1 21 1 0 1 0 1 1 22 1 0 1 1 0 1 23 1 0 1 1 1 1 24 1 1 0 0 0 1 25 1 1 0 0 1 1 26 1 1 0 1 0 0 27 1 1 0 1 1 0 28 1 1 1 0 0 0 29 1 1 1 0 1 0 30 1 1 1 1 0 0 31 1 1 1 1 1 0 Далее минимизируем заданную функцию по карте Карно. Х3 Х3 Х2 Х2 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 Х4Минимизировав функцию запишем МДНФ. Так как число входов у мультиплексора два , а переменных пять то произведем декомпозицию логической функции.После декомпозиции получим остаточные функции меньшего числа переменных. Выберем две переменные из МДНФ которые будут подаваться на вход первого мультиплексора . Х0 - встречается 3 раза в МДНФ Х1 - 4 Х2 - 6 Х3 - 4 Х4 - 3 Выберем Х1 Х2 . Число переменных велико произведем еще одну декомпозицию. Х0 - встречается 3 раза в уравнениях у0,у1,у2,у3, первой декомпозиции Х1 - -- Х2 - -- Х3 - 6 Х4 - 4 Произведем декомпозицию относительно Х3 Х4 . По этим данным рисуем схему заданной логической функции рис.2.1. 2.2 Разработка логического устройства управления на трех входовых мультиплексорах.Используя МДНФ из раздела 2.1 произведем декомпозицию для трех входов и получим восемь остаточных функций. Х0 - встречается 3 раза в уравнении МДНФ Х1 - 4 Х2 - 6 Х3 - 4 Х4 - 3 Произведем декомпозицию относительно Х3 ,Х2 , Х1 .По этим данным рисуем схему заданной логической функции рис.2.2. 2.3 Выбор варианта схемы и перечня элементов.В зависимости от технологии ИС подразделяются на серии, различающиеся физическими параметрами базовых элементов, а также функциональным назначением входящих в их состав микросхем. В настояшее время разработано несколько десятков технологий изготовления ИС. Наиболее широкое применение получили ИС, изготавливаемые по ТТЛ, КМОП и п-МОП - технологиям. Каждая технология постоянно совершенствуется с целью увеличения быстродействия ИС, уменьшения потребляемой мощности и увеличения степени интеграции – число элементов, размещаемых на кристалле заданной площади. Выбираем серию К1533 изготавливаемую по ТТЛШ технологии. Исходя из схем построенных на двух и трех входовых мультиплексорах на рисунках 2,3. Видим что при использовании сдвоенных двух входовых мультиплексорах количество корпусов такое как при использовании трех входовых мультиплексорах. Выбираем трех входовые мультиплексоры так как при их использовании уменьшается количество соединений Выбираем мультиплексор типа К1533КП7. Селектор мультиплексор 8->1 со стробированием К1533КП7 Входы Выходы А2 А1 А0 ? Y ? X X X 1 0 1 0 0 0 0 D0 D0 0 0 1 0 0 1 0 0 D1 D1 0 1 1 0 1 0 0 0 D2 D2 1 0 1 0 1 1 0 0 D3 D3 1 1 1 0 D4 D4 D5 D5 D6 D6 D7 D7 таблица истинностиСправочные данные К1533КП7 Питание( 5±5% В): вывод 16 Земля: вывод 8 Iпот, мА 10 Iвх 0;1, мА -0,4; 0,02 Iвых 0;1, мА 8; -0,4 Uвых 0;1, В 0,5; 2,7 зд , н.с
20 2.4 Расчет требований к источнику питанияИспользуя справочные данные мультиплексора К1533КП7 рассчитаем требования к источнику питания. Найдем мощность потребляемую одной микросхемой Pмик=Iпот Uпит =0,01А 5В = 50 мВт. Зная мощность потребляемую одной микросхемой найдем мощность потребляемую всей схемой Рсхем = Рмик =3 0,05 =150 мВт. где количество микросхем. Для данной схемы нужен источник питания на напряжения 5В , нестабильность напряжения не должна превышать ±5%, мощностью не мнение 150 мВт. 2.5 Анализ гонок сигналовГонки сигналов в комбинационных схемах это процесс связанный с тем что на разные входы данной микросхемы поступают сигналы имеющие разную величину временной задержки относительно тактовых точек. Для анализа наличия гонок в схеме необходимо посмотреть все возможные варианты действия на микросхему сигналов на ее входе при наличии взаимных временных задержек сигналов друг относительно друга. Меры борьбы с гонками . Первое выравнивание запаздывания сигналов за счет искусственных задержек тех сигналов которые опережают друг друга. Для задержек могут использоваться повторители имеющие задержку. Этот способ сопряжен с усложнением схемы. Еще один способ это для борьбы с гонками это увеличить длительность импульса снизив тактовую частоту. Так как допускается искажения в виде изменение длительности импульса не более .Наша комбинационная схема не будет работать на большой частоте то для борьбы с гонками используем метод увеличения длительности импульса, а следовательно уменьшения тактовой частоты. 2.6 Расчет надежности устройства.Любое устройство создается для надежной безотказной работы. Свойство устройства сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования, называется надежностью. Если все параметры соответствуют требованиям документации, такое состояние называют работоспособным, а событие, состоящее в нарушении работоспособности, -отказам. Таким образом, для возникновения отказа достаточно ухода хотя бы одного параметра за пределы, установленные нормативно-техническими документами В зависимости от того, каким образом проявляются эти ухода параметров, различают внезапные и постепенные отказы. Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением эксплуатационных параметров устройства, в связи с чем прогнозировать момент его возникновения практически невозможно Примеры внезапных отказов - короткое замыкание обкладок конденсатора, обрыв выводов или пробой перехода транзистора. Постепенный отказ характеризуется постепенными, плавными изменениями во времени одного или нескольких параметров, обусловленными влиянием необратимых процессов старения и износа. При этом. наблюдая за соответствующими параметрами в течение длительного времени, всегда можно выявить тенденции или закономерности их изменения и предсказать причину и время возникновения отказа. В качестве примера постепенных отказов можно привести увеличение обратного тока коллекторного перехода транзистора Iко, уменьшение коэффициента передачи или полосы пропускания линейной интегральной схемы Для цифровых устройств, работающих в условиях действия помех (наводки по цепям питания, внутренние шумы и т.
В том же году Неждановский высказал мысль о возможности устройства двух типов реактивных летательных аппаратов тяжелее воздуха: с крыльями и без них. Кроме того, он указывал, что реактивный двигатель на сжатом воздухе можно использовать для горизонтального перемещения «воздушного шара сигарообразной формы.» В отличие от большинства изобретателей, занимавшихся до него решением проблемы реактивного полета, Неждановский почти совершенно не занимался разработкой конструкции летательных аппаратов, уделяя основное внимание проблеме создания двигателя и поиску оптимального топлива для него. Особого внимания в этой связи заслуживает предложение Неждановского применять в качестве источника энергии взрывчатую смесь, состоящую из двух жидкостей горючего и окислителя. В своей рукописи, относящейся к 1882-1884 годам, он писал: "можно получить взрывчатую смесь из двух жидкостей, смешиваемых непосредственно перед взрывом. Таковы азотноватая кислота NO2 и керосин, первой 2 части, второго 1 часть. Таковы азотная кислота и пикриновая кислота
1. Исследование комбинационных устройств
2. Синтез комбинационных схем (устройств)
3. Виды дугогосящих устройств, классификация их по способу воздействия на дугу
4. Исследование комбинационных помех в анализаторе спектра миллиметрового диапазона длин волн
5. Исследование комбинационных помех в анализаторе спектра миллиметрового диапазона длин волн
9. Солнечные пятна, динамика и механизм их образования, способы их учета в экологии и астрофизике
10. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
11. Устройство парков и внутренняя служба в них
12. Поражающие факторы ядерного оружия и способы защиты от него
13. Способы защиты населения при радиоактивном и химическом заражении местности
14. Устройство, оптическая схема, неполная разборка и сборка теодолита 2Т2П, ЗТ2КП
15. Бюджетное устройство и бюджетный процесс РФ
16. Понятие опровержения и способы опровержения
Набор кастрюль "Mayer & Boch" из нержавеющей стали (12 предметов). 
Сменный фильтр "Аквафор В-100-6" (4 штуки). 
Блюдо для блинов с крышкой "Весенняя свежесть", 23 см. 17. Вещно-правовые способы защиты права собственности
18. Залог - как способ обеспечения исполнения обязательств
19. Гражданско-правовые способы защиты права собственности и ограниченных вещных прав
20. Ипотечное жилищное кредитование как способ улучшения жилищных условий
21. Реформы государственного устройства, проводимые Петром I
25. Федеративное устройство России
26. Международно-правовые способы разрешения международных споров
27. Виды нормативно правовых актов и способы их публикации
28. Основные виды деликтов в законах XII таблиц
29. Федеративная форма государственно-территориального устройства
30. Форма (устройство) государства
31. Форма правления и формы государственного устройства
32. Теория государства и права (в таблицах)
Макси-пазлы "Ягоды", 20 элементов. 
Рюкзак "Basic. Чемпионат мира по футболу 2018", 30х41х13 см. 
Этажерка "Грация" прямоугольная четырехсекционная длинная. 35. Функционирование пословиц и поговорок в немецком языке, отражающих межличностные отношения
36. Монтаж как выразительное средство. Внутрикадровый монтаж. Монтаж как способ режиссёрского мышления
37. Хронологическая таблица: Афанасий Афанасьевич Фет (1812-1892гг.)
41. Способы выражения оттенков запаха в романе Патрика Зюскинда "Парфюмер"
42. Антигитлеровская коалиция и проблема послевоенного устройства мира. ООН: цели и механизм действия
43. Основные черты развития первобытнообщинного, рабовладельческого и феодального способов производства
44. Текстовые редакторы и электронные таблицы
45. Сетевые периферийные устройства HUB /концентратор/
47. Устройства резервного копирования
48. Устройство графического ввода - Сканер
Фигурка "Zabivaka Classic", 8 штук, 6 см. 
Планшет для пастелей "Калейдоскоп", A3, 20 листов. 
Доска магнитно-маркерная, 60x90 см. 49. Устройство ввода и отображения информации на базе БИС КР580ВВ79
50. Устройства ввода
51. Устройство компьютера и его основные блоки
52. Устройства ввода информации в ПК
53. Внешние устройства ПК. Функциональные возможности. Основные характеристики. Обмен информацией
57. Классификация и техническая реализация основных устройств ЭВМ
58. Лекции по курсу "Периферийные устройства компьютеров"
59. Сборка и монтаж отдельных узлов ЭВМ
61. Характеристика дополнительных устройств к ПК
62. Информация, информатика, базы данных. Периферийные устройства
63. Концепция создания и функционирования в России автоматизированной базы правовой информации
64. Устройство дистанционного управления сопряженное с шиной компьютера IBM PC
Кружка "Пистолет", черная, с позолоченной ручкой. 
Пистолет с мыльными пузырями "Batman", 45 мл (свет, звук). 
Деревянная игрушка "Металлофон". 65. Устройство ПЭВМ фирмы IBM. Периферийное оборудование. Назначение и история создания ПЭВМ
66. Оформление выходных документов в электронных таблицах QUATTRO PRO
68. Краткие сведения о электронных таблицах. Решение уравнения
69. Работа с электронными таблицами Excel. Работа с графическим пакетом Corel Draw
73. Устройство человеческой памяти
74. Некоторые из причин возникновения профессиональных заболеваний у домристов и способы их устранения
75. Способы обеспечения прав граждан
76. Таблица по биологии (амебы и прочие твари)
77. Природные ресурсы - как основа функционирования мировой экономики
78. Недостатки произношения звуков Р и Р` и способы их коррекции
80. Способы охлаждения и замораживания рыбы
Машинка "Бибикар (Bibicar)", розовая. 
Автомобиль со звуковым сигналом "Джип-каталка с ручкой", красный. 
Логическая игра "IQ-ХоХо", арт. SG 444 RU. 81. Власть: генезис, компоненты, методы функционирования
82. Национально-государственное устройство
83. Формы государственного устройства
84. Электрометаллургия. Устройства печей
85. Устройство сцепления и КПП а/м ГАЗ-3110
89. Расчет наматывающего устройства
90. Устройства дорожной одежды с применением золоминеральной смеси
91. Моделирование процессов функционирования технологических жидкостей в системе их применения
92. Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу
95. Нефть: происхождение, состав, методы и способы переработки
96. Устройство, принцип действия системы зажигания
Набор цветных карандашей Trio, 12 цветов, утолщенные. 
Комплект детского постельного белья "Трансформеры". 
Детский матрас "Плитекс. Юниор", для коляски и люльки. 97. Устройство, проверка и регулировка карбюратора К-151 автомобиля ГАЗ-3110 "Волга"
98. Модернизация узла блокировки капота автомобиля ЗАЗ-1102 "Таврия" и его модификаций
99. Устройство, проверка и регулировка тормозной системы автомобиля ВАЗ-2108 (отчет)
Совок №5. 
