Устройство динамической индикации - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
Государственный Комитет Связи РФ
Хабаровский Колледж Связи и информатики
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему
Устройство динамической индикации
Хабаровск
1998 г.
Оглавление.
|Введение | |
|1.Сравнительная характеристика видов индикации | |
|2.Синтез коммутатора и выбор ИМС | |
|3.Выбор ИМС счетчика | |
|4.Выбор ИМС дешифратора разрядов | |
|5.Синтез преобразователя кода и выбор ИМС | |
|5.1Выбор типа индикатора | |
|6.Техническое описание работы устройства | |
|Заключение | |
|Литература | |
Введение
Ускорение научно-технического прогресса во всех областях требует
интенсивного развития таких направлений науки и техники, автоматизация,
роботизация, микроэлектроника, вычислительная техника, освоение новых
технологий и новых материалов.
Больших успехов достигла отечественная микроэлектроника. Разрабатываются и
выпускаются все более сложные интегральные схемы, степень интеграции
которых характеризуется сотнями тысяч транзисторов в полупроводниковом
кристалле: контролеры, микропроцессоры, микросхемы памяти, однокристальные
микроЭВМ. Освоены и продолжают осваиваться новые технологические методы,
значительно повышающие быстродействие микросхем и снижающие уровень их
энерго потребления. Большое применение находят технологии программируемых
структур, базовых матричных кристаллов которые позволяют внедрять в
практику систему заказов микросхем требуемого функционального назначения
при приемлемом уровне их стоимости и небольших сроках разработки.
Существенно расширяется номенклатура цифровых, аналоговых и аналого-
цифровых микросхем. Заметна тенденция совмещения в одной микросхеме
аналоговых и цифровых узлов, а также узлов, реализующих аналоговые функции
цифровыми методами. Успехи микроэлектроники сделали возможным широкое
применение в аппаратуре нового поколения микросхем повышенного уровня
интеграции. Многие задачи по созданию новой аппаратуры решаются на
базе микропроцессоров, микроЭВМ, БИС памяти с повышенной информационной
емкостью, БИС аналогово-цифровой обработки сигналов с встроенными
микропроцессорами. В повседневной жизни особенно в последнее время
микропроцессорные системы играют не последнюю роль, с ними можно
встретиться почти в любой бытовой аппаратуре. Их встраивают в телевидео-,
аудиоаппаратуру. Микропроцессоры управляют кухонными комбайнами,
стиральными машинами, СВЧ печами, и многими другими бытовыми приборами.
Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод: устройства на
интегральных схемах находя и будут находить применение не только в
вычислительных системах, но и в других сферах деятельности человека, и
безусловно, найдут широкое применение в повседневной жизни людей.
1.Сравнительная характеристика видов индикации.
Для потребителей техники большой интерес представляют устройства
отображения информации, построенные с применением статической и
динамической индикации.
Суть статической индикации заключается в постоянном подсвечивании
индикатора от одного источника.
Сущность динамической индикации заключается в поочередном включении
индикаторов через общую цепь преобразования кода. Подключение индикаторов
необходимо производить с частотой f=120 ... 140 Гц, такой частоты
достаточно, чтобы не замечать мерцания индикаторов.
Достоинством динамической индикации является экономия преобразователей
кода и соединительных проводов, что весьма существенно если схема
динамической цифровой индикации удалена от источника информации.
Преимущество данного способа ощутимо при числе разрядов больше 4 ... 6.
Схема с динамической индикацией потребляет меньший ток, имеет меньшие
габариты и меньшую стоимость. Из цифровых индикаторов более широкое
распространение получили семи сегментные индикаторы у которых изображение
состоит из семи сегментных светодиодов.
[pic]
Рисунок 1.1
Рассмотрим схему динамической индикации и ее работу рисунок 1.1. Число
индицируемых цифр представлен количеством индикаторов в схеме и определяет
коэффициент пересчета счетчика У3. Кроме того, число выходов
(разрядов) счетчика равно числу адресных входов коммутатора. Адрес
задается сигналами с выхода счетчика У3. Эти коды отражают
состояние счетчика при поступлении входных импульсов от генератора,
период тактовой частоты которого выбирают выше разрешающей способности
человеческого глаза, чтобы не было заметно мерцание индикаторов - от 10
до 15 мс. Преобразователь У2 двоично-десятичный код преобразует в код
семи сегментного цифрового индикатора. Каждое состояние счетчика У3
дешифрирует дешифратор У4, подключая соответствующий индикатор.
2.Синтез коммутатора и выбор ИМС
Мультиплексор в зависимости от заданного адресного сигнала может
осуществлять коммутацию на единственный выход одного из входов.
Каждому информационному входу присваивается порядковый номер в
двоичном коде, который называется адресом. Количество адресных и
информационных входов может быть различно, но между ними существует жесткая
связь
[pic][pic]
Для данной схемы число информационных входов равно числу индицируемых
разрядов то есть пятнадцати. В соответствии с уравнением определяемым число
адресных входов А
[pic]
следовательно число адресных входов в схеме мультиплексора пять.
Составляем таблицу истинности (таблица 2.1) и следуя из таблицы
уравнения. Затем строим схему мультиплексора (рисунок 2.1). Исходя из
полученной схемы выбираем серийную микросхему мультиплексора и строим
коммутатор.
Таблица 2.1
|Адресные входы |Вход разрешения |Выход |
|А4 |А3 |А2 |А1 |А0 |С |Q |
|( |( |( |( |( |0 |0 |
|0 |0 |0 |0 |0 |1 |D0 |
|0 |0 |0 |0 |1 |1 |D1 |
|0 |0 |0 |1 |0 |1 |D2 |
|0 |0 |0 |1 |1 |1 |D3 |
|0 |0 |1 |0 |0 |1 |D4 |
|0 |0 |1 |0 |1 |1 |D5 |
|0 |0 |1 |1 |0 |1 |D6 |
|0 |0 |1 |1 |1 |1 |D7 |
|0 |1 |0 |0 |0 |1 |D8 |
|0 |1 |0 |0 |1 |1 |D9 |
|0 |1 |0 |1 |0 |1 |D10 |
|0 |1 |0 |1 |1 |1 |D11 |
|0 |1 |1 |0 |0 |1 |D12 |
|0 |1 |1 |0 |1 |1 |D13 |
|0 |1 |1 |1 |0 |1 |D14 |
|0 |1 |1 |1 |1 |1 |D15 |
|1 |0 |0 |0 |0 |1 |D16 |
|1 |0 |0 |0 |1 |1 |D17 |
|1 |0 |0 |1 |0 |1 |D18 |
Уравнение мультиплексора:
[pic]
По полученному уравнению строим коммутатор в базисе И-НЕ (рисунок 2.1).
| Для построения коммутатора на промышленных ИМС |[pic] |
|выбираем одну микросхему К133КП1 и одну микросхему |Рисунок 2.2 |
|К133КП2. К133КП1 - 16 - входовый цифровой мультиплексор| |
|(рисунок 2.2). Он позволяет с помощью четырех адресных | |
|входов выбора S0 - SЗ передать данные, поступающие на | |
|один из входов I1 - I16 в выходной провод [pic]. По - | |
|другому, данный мультиплексор - это 16- позиционный | |
|переключатель, снабженный инвертором на выходе. Режимы| |
|работы мультиплексора КП1 даны в табл. 2.2. Если на | |
|вход разрешения [pic] подано напряжение высокого | |
|уровня, на выходе Y так же появится высокий уровень | |
|независимо от адреса S0 - SЗ и данных на входах I1 - | |
|I16. Напряжение низкого уровня на входе | |
|[pic]прохождение данных от входов I1- I16. | |
Таблица 2.2
|Вход |Выход |Вход |Выход |
|Выбор |Разре-| |Выбор |Разре-| |
| |шение | | |шение | |
|S3 |S2 |S1 |S0 |E |Y |S3 |S2 |S1 |S0 |E |Y |
| | | | |B | |B |H |H |H |H |9 |
|H |H |H |H |H |I1 |B |H |H |B |H |10 |
|H |H |H |B |H |I2 |B |H |B |H |H |11 |
|H |H |B |H |H |I3 |B |H |B |B |H |12 |
|H |H |B |B |H |I4 |B |B |H |H |H |13 |
|H |B |H |H |H |I5 |B |B |H |B |H |14 |
|H |B |H |B |H |I6 |B |B |B |H |H |15 |
|H |B |B |H |H |I7 |B |B |B |B |H |16 |
|H |B |B |B |H |I8 |B | | | | | |
Для построения необходимого коммутатора данной ИМС недостаточно. Для
коммутации трех оставшихся входов требуется еще одна ИМС, в качестве
которой модно использовать промышленный мультиплексор К133КП2.
|Микросхема К133КП2 (рисунок 2.3) содержит два четырех | |
|входовых мультиплексора, имеющих общие входы выбора S0 и | |
|S1. У мультиплексоров МS A и MS есть собственные входы | |
|разрешения не [pic]а и [pic]b. От выхода каждого | |
|мультиплексора получаем код в не инверсной форме. Входы | |
|разрешения можно независимо использовать для стробирования | |
|выходов Y: если на вход [pic] подать напряжение высокого | |
|уровня, логический уровень на выходе Y станет низким | |
|независимо от сигнальных и адресных входов. Если вход [pic]| |
|активный, на выходе отображается тот уровень, который | |
|присутствует на выбираемом входе. Состояние мультиплексора |Рисунок 2.3 |
|К133КП2 дано в таблице 2.3. | |
Таблица 2.3
|Вход |Выход |
|Выбор |Разрешение | |
|S2 |S1 |[pic] |Y |
|( |( |B |H |
|H |H |H |I 1 |
|H |B |H |I 2 |
|B |H |H |I 3 |
|B
|
