Кодер Грея

Если на вход разрешения параллельной загрузки WR подать напряжение низкого уровня, то код, зафиксированный ранее на параллельных входах DI, загружается в счетчик и появляется на его выходах независимо от сигналов на тактовых входах. Следовательно, операция параллельной загрузки - асинхронная.

Счетчик имеет  схему предустановки в виде RC цепи. Рассмотрим зависимость переходного процесса от времени:

Рисунок 2. Переходной процесс RC цепи

Из графика  переходного процесса [4] следует, что установившееся значение достигается только при 5τ, где τ=RC.Так как  запись в счетчик должна произойти до прихода первого  импульса  примем   5τ=0,00042 время одного импульса, подставив τ=RC получим:

5RC=0,00042

Выберем значение емкости С=0,33мкФ, тогда сопротивление  резистора R находиться по формуле:

Ом

 Маркерный импульс формируется на трех инверторах КР1533 ЛН1 (D9.1-D9.3) и двух логических элементах «И» КР1533 ЛИ1 (D10.1-D10.2). Для разрешения записи информации в регистр D3 используется инвертор КР1533 ЛН1 (D9.3), так как вход разрешения записи активизируется логическим «0».

Данные о микросхемах взяты  из справочных материалов [4][6].

3.2. Расчет параметров системы

 

Рассчитаем потребляемую мощность каждого элемента схемы по следующей формуле[5]:

P_n=U_ип^.I_пn, где

U_ип - напряжение питания элемента;

I_п - ток потребления n-м элементом.

КР1533 АГ3       P=5·18·10^-3=90мВт

КР1533 ИЕ7        P=5·22·10^-3=110мВт

КР1533 ИР9        P=5·24·10^-3=120мВт

КР1533 ЛН1       P=5·12·10^-3=60мВт

КР1533 ЛП5       P=5·5,9·10^-3=29,5мВт

КР1533 КП12      P=5·12·10^-3=60мВт

КР1533 ЛИ1        P=5·4·10^-3=20мВт

КР1533 ИП5        P=5·20·10^-3=100мВт

 

В таблице 2 приведены  параметры используемых ИМС

 

 

 

Таблица 2

Параметры используемых ИМС

ИМС	Временная задержка, нс	Ток потребления  микросхемы, мA	Потребляемая мощность, мВт
КР1533 АГ3	39	18	90
КР1533 ИЕ7	28	22	110
КР1533 ИР9	22	24	120
КР1533 ЛН1	6	12	60
КР1533 ЛП5	12	5,9	29,5
КР1533 КП12	21	12	60
КР1533 ЛИ1	17	4	20
КР1533 ИП5	40	20	100

Расчет потребляемой мощности:

Максимальная потребляемая мощность – сумма потребляемых мощностей каждым элементом схемы.

_{Pпот=90·2+110·2+120+60+29,5+2·60+20+100=849,5мВт}

Расчет временных задержек:

Быстродействие системы – максимальная временная задержка прохождения сигнала.

t_зад=39*2+28+21+28+6+2*17=193нс.                      

Данные о токах, потребляемые микросхемами и время задержки взяты из справочных материалов [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте  был  разработан кодера Грея. В ходе проектирования были получены такие навыки как:

- выбор и обоснование принципов построения объекта (структурная схема);

- разработка функциональных элементов  и анализ их функционирования в соответствии с заданными условиями (функциональная схема);

- выбор способа реализации  функциональных  элементов  на  реально существующих ИМС (принципиальная схема);

- расчет технических показателей  объекта.

Спроектированное устройство «кодер Грея», соответствует всем требованием задания. В частности, производиться параллельное считывание входной информации, ее преобразование и последовательный вывод, об окончании которого информирует маркерный импульс на отдельном выходе. Так же система работает в ручном и автоматическом режимах, с различной частотой (2400/1200 бит/с).

Разработанное устройство обладает достаточно малыми временными задержками, так как большинство операций производиться в параллельном режиме работы.

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Код Грея [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%E4_%C3%F0%E5%FF.-Загл. с экрана. Дата обращения 26.10.2011.

2. Березюк, Н.Т. Кодирование информации (двоичные коды) / Н. Т. Березюк, [и др.]. – Харьков: издательское объед. Вища школа, 1978.-58-60 с.

3. Микросхемы серии ТТЛ [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://vicgain.sdot.ru/spmikro/sdspmikr.htm.-Загл. с экрана. Дата обращения 30.11.2011.

4. RC-цепь [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/RC-%F6%E5%EF%FC-Загл. с экрана. Дата обращения 4.12.2011

5. Запевалов, А.В. Цифровая схематехника: метод.указания к выполнению курсового проекта для студентов дневной и заочной форм обучения / А.В. Запевалов, Л.Ю. Запевалова.-Сургут: Изд-во СурГу, 2002.-27с.

6. Аванесян, Г.Р. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: справочник / Г.Р. Аванесян, В.П. Левшин. - М.: Машиностроение, 1993.-256 с: ил.