3.8.Особенности построения сид-индикатора на приборах с оа

Схема управления индикаторов на СИД с ОА строится и рассчитывается аналогично рассмотренному выше варианту с ОК. Основная особенность этого варианта состоит в том, что типы ключей, которые управляют сегментами и разрядами, меняются местами. Кратко рассмотрим расчет для варианта использования СИД с ОА типа HDSP-7501, имеющего такие же параметры, как и его альтернатива с ОК. Электрическая схема управления разрядом СИД-индикатора с ОА представлена на рис. 3.15, а.

а	б
Рис. 3.28. Схемы управления СИД-индикатором с ОА

В качестве мощного ключа, управляющего разрядом СИД-индикатора, можно использовать транзистор КТ644Б, который имеет I_{К и макс} = 1 А, h21э = = 100…300.

Ток базы для насыщения транзистора в наихудших условиях должен быть I_Б8 = I_Бнас = I_sum / h21э_мин = 560 / 100 = 5,6 мА. Такой ток может быть получен практически от любой схемы с открытым коллектором, например 531ЛН2 [5, с. 311].

Микросхема с открытым коллектором (ИС DD3.1) должна быть дополнена «подтягивающим резистором (R9), который обеспечит напряжение закрытия ключа VT8. Величина резистора R9 может быть выбрана в диапазоне 1…5 кОм.

Резистор R8 рассчитывается на требуемый ток базы I_Бнас

R8 = (V_сc  V_БЭнас  V_OL) / I_Бнас, (3.4)

где V_БЭнас – напряжения база-эмиттер насыщения транзистора VT8, V_OL – напряжение низкого уровня на выходе ключа DD3.1 при протекании тока базы.

Транзисторы управления сегментами (VT1, VT2) должны обеспечить импульсный ток I_S = 80 мА. Такой ток могут обеспечить многие npn-тран-зисторы (например, КТ379, КТ3102 и др.). Для включения транзисторов необходимо обеспечивать ток базы в пределах 1 мА, который должен формироваться регистром разрешения разрядов в состоянии «1». Требование не является очень жестким и может быть выполнено большинством микросхем. Если же это не так или тип регистра по каким-то причинам задан и не обеспечивает необходимого уровня базового тока, то между выходным регистром и ключами VT1…VT7 должен быть поставлен соответствующий мощный элемент.

В некоторых случаях для управления сегментами вообще можно обойтись без транзисторов, если использовать ИС с открытым коллектором, выпускаемые зарубежными фирмами [5, с. 312]. Например, микросхема 7439 [5, табл. П2.1] обеспечивает ток I_OL = 80 мА и может быть подключена непосредственно к регистру управления. Схема управления с использование микросхемы 7439 представлена на рис. 3.15, б.

Замечание. Неиспользованный входы микросхемы DD4 подключены к источнику питания в соответствии с рекомендациями [5, с. 299].

3.9.Блок формирования временного паттерна

Из словесного описания функционирования имитатора и временных диаграмм следует, что временной паттерн состоит из 16 / 18 временных интервалов, имеющих значения 1000 мкс, 2000 мкс и 100 000 – (7  1000 + 2000) мкс, в конце каждого из которых формируется короткие импульсы (дельта-импульсы) положительной или отрицательной полярности (см. рис. 2.2).

Для формирования временных интервалов требуется программируемый таймер, имеющий возможность изменять модуль счета от 1000 / Т₀ до 93 000 / Т₀, где Т₀  период счетной частоты таймера. Для данного варианта примем Т₀ = 0,5 мкс, что соответствует частоте 2 МГц, тогда максимальный модуль счета, требуемый от таймера равен 186 000.

Будем использовать для построения таймера временного паттерна (ТВП) синхронные счетчики 555ИЕ10. Учитывая, что эти счетчики имеют 4 разряда, для реализации требуемого модуля необходимо log₁₆ 186 000 = 4,37, т. е. 5 микросхем.

Пять микросхем (DD3…DD7 на рис. 3.16), соединенные последовательно, создадут счетчик на 20 разрядов. Значение 2²⁰ = 1 048 576  модуль счета выбранного варианта таймера. Это значение необходимо использовать для вычисления дополнительных кодов программирования интервалов временного паттерна.

Варианты реализации счетчиков для различных модулей счета подробно описаны в разделах 4.5 и 7.5 [5]. Используя выражение (7.31) из [5] и указанный модуль счета в табл. 3.5 приведены требуемые коды программирова-

Таблица 3.8. Коды программирования ТВП
Временной интервал в мкс	Коды программирования ТВП
	Прямой	Дополни-тельный
1000	007DOh	FF830h
2000	00FA0h	FF060h
93000	2D690h	D2970h
92900	2D5C8h	D2A38h
92800	2D500h	D2B00h
. . .
. . .
92300	2D118h	D2EE8h

ния таймера. Полная структурная схема возможного варианта реализации счетчика приведена на рис. 3.16.Для хранения кодов программирования модуля счета очередного временного интервала необходимы регистры. Для данного варианта курсового расчета могут быть использованы регистры портов A, B и C прибора 8155, который входит в задание по расчету в качестве элемента памяти типа RAM.

У прибора 8155 из 22 имеющихся линий портов ввода-вывода двадцать могут использоваться для вывода кодов программирования модуля пересчета, а два оставшиеся вывода (PC.4, PC.5)  для управления полярностью формируемых дельта-импульсов в УВВ2 (см. рис. 2.12). Рассмотрим функционирование схемы при формировании паттерна временной диаграммы излучения. Исходное состояние задается при включении контроллера и формировании сигнала Reset. Выходной сигнал микропроцессора Reset Out устанавливает триггер DD9.1 в состояние «0» на выходе Q и «1»  на выходе Q#. Логический уровень «0» на выходе инвертера DD6.1 удерживает все счетчики таймера в состоянии загрузки (Load) модуля счета.

Рис. 3.29. Функциональная схема ТВП, построенного на синхронных счетчиках

Таким образом, коды, записанные в регистры портов A, B и C, будут загружены в счетчики таймера. Такое состояние будет продолжаться до изменения состояния на пинах L с «0» на «1».

Стартовый пакет, который содержит три байта, используется для изменения состояния триггера DD9.1 следующим образом. Приход каждого байта пакета сопровождается аппаратным сигналом RxRDY (сигнал, формируемый прибором 8251, или аналогичный в других вариантах устройства ввода). После прихода первого байта пакета и опознавания его как стартового второй байт используется для вывода на пин SOD уровня «1», а третий используется для установки триггера DD9.1 в состояние «1» (состояние «0» на выходе Q# вызывает L = 1) и запуска всех счетчиков таймера временного паттерна. Временные диаграммы описанных последовательностей приведены на рис. 3.17. Переполнение P4 старшего счетчика (DD5) таймера приводит к формированию импульса записи (L = 0, выход Q триггера DD9.1 при этом равен «0»), переписи кода программирования следующего временного интервала из регистров хранения портов A, B и C в счетчики и началу формированию следующего временного интервала. Кроме того, импульс переполнения используется для формирования дельта-импульсов (PC.4), полярность которых может быть задана кодами разрядов PC.4 и PC.5 прибора 8155.

Если коды соседних интервалов различаются, то в промежутке между моментами формирования дельта-импульсов в регистры хранения должен быть записан новый код программирования. Это легко может быть сделано ППОП, которая может запускаться от импульса переполнения ТВП и производить запись этого нового кода в регистры портов A, B, C из заранее подготовленной таблицы.

Рис. 3.30. Временная диаграмма работы ТВП

Как показано на временной диаграмме, ППОП загружает в регистры хранения код программирования следующего за текущим временного интервала, и поэтому может успешно функционировать только при одинаковой длительности фиксированного временного интервала (см. рис. 2.2) и интервала между 1-м и 2-м радиоимпульсами, а также одинаковых фазах 1-го и 2-го радиосигналов. Для контроллеров типа D и в случае генерирования сигналов ведомой станции это условие нарушается и в схему необходимо добавить еще один запрос прерывания, который заставит ППОП загрузить в регистры хранения новый код интервала времени между 1-м и 2-м радиоимпульсами. Это запрос генерируется сигналом Start1 на рис. 3.16 и 3.17.