6 Разработка электрической схемы
Разработка электрической схемы проводится библиотечным методом. Элемент И-НЕ со сложным инвертором строится по схеме, показанной на рисунке 6.1. Число входных переменных определяет количество эмиттеров многоэмиттерного транзистора. Для создания элементов И-НЕ с различным количеством входов достаточно оставить неподключенными неиспользуемые эмиттеры. Схема электрическая элемента 3И-НЕ показана на рисунке 6.1. В данном проекте схемы 2И-НЕ: DD1, DD6, DD9, DD18, DD20, DD23, DD24, DD32-DD36, DD38, DD3, DD5, DD17, DD25, DD3, DD5, DD17, DD25 (см. прил. ; 3И-НЕ: DD1, DD4, DD7, DD8, DD10-DD16, DD19, DD21, DD31, DD37 4И-НЕ: DD3, DD5, DD17, DD25 ; 5И-НЕ: DD26
Рисунок 6.1 – Схема электрическая элемента 3И-НЕ
Для построения схемы инвертора на базе элемента И-НЕ достаточно оставить используемым (подключенным) только один эмиттер. Такая схема показана на рисунке 6.2 (см. прил. Л). В данном проекте такую схему имеет элемент DD22. В дальнейшем неиспользуемые эмиттеры на схемах отображаться не будут, однако подразумевается, что они просто не подключены.
Рисунок 6.2 – Схема электрическая элемента НЕ, построенного на основе 2И-НЕ
Входной неинвертирующий транслятор строится по схеме, показанной на рисунке 6.3). В данном проекте так строятся элементы DD28-DD30.
Рисунок 6.3 – Схема электрическая входного транслятора неинвертирующего;
Выходной транслятор, выполняющий логическую операцию 2И-НЕ, показан на рисунке 6.4 По такой схеме строятся элементы DD40-DD42, DD37. Так же в устройстве используется выходной инвертирующий транслятор с тремя входами – DD39
Рисунок 6.4 – Схема электрическая входного транслятора, выполняющего операцию 2И-НЕ
Триггеры ТТ0, ТТ1, TT2, ТТ3 строятся по схеме, показанной на рисунке 6.5 в соответствии со структурной схемой (рисунок 3.5).
Рисунок 6.5 – Схема электрическая RS-триггера
Заключение
Согласно заданию на курсовое проектирование был спроектирован двоично-десятичный суммирующий счетчик с предварительной установкой на элементной базе ТТЛ. Счётчик построен на четырёх RS-триггерах, синхронизируемых отрицательным фронтом.
Данный курсовой проект включает в себя - аналитический обзор, конкретизацию технического задания, выбор и описания элементной базы, синтез и анализ структурной схемы и разработанной электрической схемы с описанием её работы. В аналитическом обзоре приведены сведения о RS-триггерах, счётчиках, ТТЛ логике и преобразователях кодов. В разделе конкретизации технического задания осуществлен выбор внутреннего и выходного кода счетчика и уточнен тип проектируемого счетчика. В разделе выбора и описания элементной базы были описаны схемы ТТЛ с пояснением их работы. Синтез структурной схемы был проведён для счётчика согласно выбранному базису И-НЕ. В анализе структурной схемы приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы счетчика, и указаны состояния, в которых находилась схема во время работы. В разделе разработки электрической схемы были приведены принципиальные схемы логических элементов.
В результате проделанной работы спроектирован счетчик, отвечающий требованиям технического задания и построенный на минимально возможном наборе базовых логических элементов с целью упрощения технологии производства.