2 Функциональная схема устройства
Функциональная схема устройства представлена в приложении А (БНТУ 113310.012 Э2).
Устройство состоит из 5 блоков.
Ввод данных
,
,
,
соответствующих каналов осуществляет
Блок ввода. Сравнение вводимых данных
,
,
,
и заданного порога П производится в
операционном блоке. Вывод сигнала
тревоги осуществляется в блоке вывода.
Управление всем устройством выполняется
блоком управления. Вся индикация
находятся в блоке индикации.
Функциональный состав блоков в соответствии с алгоритмом работы устройства:
1. Блок ввода.
Обеспечивает подключение к каналам,
ввод аналоговых сигналов
,
,
,
,
преобразование в цифровые сигналы (
,
,
,
,
а также их хранение и передачу в
операционный блок и блок вывода.
В функциональный
состав блока ввода входят четыре
модуля(
,
а также модуль преобразования аналоговых
сигналов в цифровые(М Преобр
в
)
и модуль хранения цифровых сигналов(М
Хр
).
2. Операционный
блок. Обеспечивает прием данных с блока
ввода, хранение порога П и его сравнение
с введёнными данными, вырабатывает
признак
> П, либо
≤
П) и передает его в блок управления.
В функциональный состав операционного блока входит модуль хранения порога П(М Хр П) и модуль сравнения П с (М Ср П с ).
3. Блок управления. Обеспечивает прием признаков от операционного блока, формирование управляющих сигналов, в том числе управляющий согнал с учетом признака, передачу управляющих сигналов в последовательности, обеспечивающей алгоритм работы устройства, на все блоки устройства, а также вывод данных. Работа блока управления обеспечивается некоторой последовательностью тактовых импульсов, передаваемых генератором тактовых импульсов (ГТИ).
4. Блок индикации. Имеет семь индикаторов, которые загораются и выключаются, при соответствующих сигналах, вырабатываемых устройством. Индикаторы имеют наименования: «ОСТАНОВ», «РАБОТА», «К1-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К2-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К3-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К4-ПРЕВЫШЕНИЕ», «НОРМА».
5. Блок вывода. Обеспечивает хранение адреса ADR, расчет и хранение бита паритета данных Р, содержащих адрес датчика и номер соответствующего канала, хранение NK, формирует сигнал тревоги, преобразование параллельного кода ADR и NK в последовательный, подключение к шине вывода, вывод сигнала тревоги и отключение от шины вывода.
В функциональный состав блока вывода входят модуль хранения адреса (М Хр ADR), ), модуль расчета бита паритета (М Расч P), модуль хранения бита паритета (М Хр Р), модуль хранения номеров каналов (М Хр NK) и модуль обеспечивающий подключение/отключение от внешней шины вывода (Zвыв).
Также предусмотрен переключатель «ПУСК», обеспечивающий запуск устройства. Для работы устройства необходим блок питания (БП).
3 Выбор элементной базы
Критерием выбора элементной базы интегральных схем является быстродействие.
В зависимости от внешней среды эксплуатации выпускаются семейства интегральных схем для применения в военной промышленности, автомобильной промышленности, общего назначения. В нашем случае выбираем семейства общего назначения.
В соответствии со вторым критерием выбираем стандартную технологию ТТЛ, учитывая доступность элементной базы и достаточное быстродействие. Напряжение питания у них Uип = 5В ± 10%. Отличаются полной электрической и конструктивной совместимостью однотипных ИС.
При выборе микросхем необходимо избегать применения ИС разных серий. Если это неизбежно, то лучше применять микросхемы с одинаковым напряжением питания. При использовании ИС различных типов в одном устройстве необходимо учитывать также нагрузочную способность различных элементов. [1]