
- •Введение
- •1. Структурная схема автоматической системы
- •2. Определение скорости передачи информации
- •3. Выбор элементной базы
- •4. Кодирование информации
- •4.1 Кодирование и минимизация
- •4.2 Преобразователь кода ф. И. О.
- •5. Преобразователь параллельного кода в последовательный
- •6. Задающий генератор и делитель частоты
- •7. Формирователь старт-стопных синхронизирующих импульсов
- •8. Фазовая модуляция
- •9. Временная диаграмма функционирования автоматической системы
- •10. Схема согласования с каналом связи
- •11. Функциональная и принципиальная схемы автоматической системы
- •12. Источник питания
- •13.8 Микросхема к561ие10
- •13.9 Микросхема к561ие16
- •13.10 Микросхема к561ир9
- •13.11 Операционные усилители к140уд14а, к140уд14б, к140уд14в
4.2 Преобразователь кода ф. И. О.
Преобразователь кода реализован на элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ (К561ЛИ1, К561ЛА7, К561ЛА8, К561ЛА9) и выполняет функции (4.2), (4.3), (4.4), (4.5).
Схема преобразователя кода Ф.И.О. приведена на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 - Схема преобразователя кода
5. Преобразователь параллельного кода в последовательный
Разрядность параллельного кода определяется количеством двоичных букв выходного слова символа посылки (таблица 4.1). Для нашего примера код равен четырём разрядам (Y4, Y3, Y2, Y1). Принцип преобразования заключается в поочерёдном подключении (в порядке возрастания номера такта) кодированного символа к схеме согласования с каналом связи. Очерёдность подключения разрядов символа обычно оговаривается протоколом обмена, для нашего примера – значения не имеет. Выберем схему преобразователя на регистре сдвига К561 ИР9. Схема приведена на рисунке 11.2.
6. Задающий генератор и делитель частоты
Рисунок 6.1 – Схема задающего генератора и делителя частоты
Накопленный к настоящему времени опыт показал, что в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применение цифровых интегральных микросхем целесообразно не только в узлах цифровой обработки сигналов (разнообразные логические схемы, регистры, шифраторы и т. д.), но и в таких традиционно аналоговых узлах, как генераторы. Использование микросхем при построении автогенераторов позволяет унифицировать технические решения, обеспечивающие высокую стабильность генерируемых частот, создать единообразие конструктивного оформления, снизить номенклатуру комплектующих изделий. Кроме того, такие решения дают возможность отказаться от применения намоточных изделий, отличающихся низкой технологичностью.
Широко используемая схема простого генератора импульсов (мультивибратора) приведена на рисунке 6.1.
Подстроечный конденсатор нужен для настройки генератора на частоту возбуждения кварца.
Примем значение C1=30 пФ, а С2=15 пФ. Результирующее значение емкости С=С1+С2=45 пФ. Рассчитаем величину сопротивления по формуле (6.1).
|
(6.1) |
По номинальному ряду Е24 выбираем номинал R1= R2=10 кОм.
Разработаем схему
делителя частоты. В пункте 2 был определен
коэффициент деления
=
31. Построим схему на микросхеме К561ИЕ10.
Для получения заданного коэффициента
деления необходимо сбросить счётчик
при появлении на выходах комбинации,
соответствующей числу 31.
Принципиальная схема делителя приведена на рисунке 6.1.
7. Формирователь старт-стопных синхронизирующих импульсов
Передатчик информации может работать вообще без каких-либо синхронизирующих импульсов конечно, если нет цели принять, а затем декодировать поступившую информацию. В современных модемах алгоритм синхронизации может быть довольно сложным, но в любом случае длинную посылку делят на части. Отдельные последовательные части могут объединяться в более крупные, которые называют кадрами. Для упрощения декодирования размеры кадров в одной посылке стараются сделать одинаковыми. В состав кадра обязательно должны входить стартовые (для определения начала) и стоповые (для определения конца) импульсы, кроме этого могут добавляться другие служебные импульсы (адрес и имя посылки, контрольные суммы, информация для восстановления данных в случае искажения кода из-за помех и др.), импульсы данных. Из общего размера кадра служебные импульсы могут занимать до 50%.
Сложное кодирование осуществляется программным способом на микроконтроллерах. В данном курсовом проекте ограничимся только стартовыми и стоповыми импульсами. Стартовая комбинация должна выглядеть не проще чем 0101, а стоповая – 0000 0000 0000.
Функция зависит от времени, схема должна выдать синхронизирующий код один раз за цикл в начале посылки на месте нулевой комбинации. Формирователь удобно построить на микросхеме десятичного счётчика с дешифратором на выходе К561ИЕ8.
|
(7.1) |
Преобразовав (7.1) к базису К561 серии получим функцию (7.2) для построения принципиальной схемы.
|
(7.2) |
Схема формирования стартовых импульсов показана на рисунке 11.2