3.6 Составление минимизированных логиче­ских уравнений.

С помощью карт Карно получаем минимизированные логические уравнения для каждого из входов каждого триггера.

3.7 Составление функциональной схемы.

Схема счетчика, построенная на JK-триггерах и реализующая логические функции управления триггерами.

4. Выбор элементной базы.

4.1 Выбор типа логики.

Следующим шагом в синтезе счетчика является выбор типа логики и разработка принципиальной схемы исходя из сделанного выбора логики.

Выбор типа логики осуществляют, соблюдая требования, предъявляемые к счетчику. И отдельно к интегральной микросхеме. В свою очередь электрические параметры микросхемы установлены рядом Государственных стандартов Российской Федерации: ГОСТ 19480-74; ГОСТ 18683-73; ГОСТ 19799-74; ГОСТ 22565-77.

Исходные данные:

1. U⁰=0,4 (В)

2. U¹=2,4 (В)

3. f_max=9 (МГц)

4. I_потр=150 (мА)

Данные 155 серии:

1. U⁰=0,4 (В)

2. U¹=2,4 (В)

3. f_max=10(МГц)

4. I_потр=80 (мА)

Поставленным условиям удовлетворяет серия К155 из логики ТТЛ. Её я и взял за основу.

4.2 Разработка принципиальной схемы и блока индикации.

Из выбранной серии я взял:

• " 4 микросхемы "J-K-триггер c логикой 3И на входе" - К155ТВ1;

• " 1 микросхема "четыре элемента 2И - НЕ" – К155ЛА3.

Кроме того мне понадобились:

• 2 кнопки ПКн-35-1;

• 8 резистора МЛТ-0,125 номиналом 1кОм;

• 4 светодиода – L-3012GD.

5. Временная диаграмма работы счётчика

Временные диаграммы строятся с учётом функционирования счётчика. После включения счётчика все триггеры устанавливаются в состояние логической единицы. Вывести счётчик из данного состояния можно путём подачи кратковременного логического нуля на вход RESET всех триггеров. При подаче импульсов счётчик функционирует согласно коду 5-4-2-1. Ниже приведена диаграмм для разрабатываемого счётчика.

C

Q0

Q1

Q2

Q3

R

6. Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема должна отражать принцип действия устройства, все компоненты входящие в его состав и связи между ними. Построение принципиальной схемы производится с учётом параметров выбраных элементов.

Триггеры DD1, DD2, DD3, DD4 управляют информационными выходами Q₀,Q₁,Q₂,Q₃ соответственно.

Схема управления состоит из кнопки S1 и кнопки S2. Кнопка «S1» обеспечивает подачу импульсов на выводы синхронизации всех триггеров. При включении питания триггеры устанавливаются в случайное состояние. Для реализации счета необходимо сбросить их в состояние логического нуля при кратковременной подаче импульсов, путем нажатия кнопки S2.

Блок счета реализован на микросхемах К155ТВ1 и К155ЛИ1.

Принципиальная схема счётчика разрабатывалась с помощью графический редактор SPlan 7.0: – КП.5421.ПСС

7. Разработка печатной платы

Основной проблемой при разработке печатной платы является компоновка элементов и разводка соединений.

Следует отметить, что пересечение линий соединения исключено. Для решения этой проблемы можно задействовать обе стороны печатной платы.

Что касается компоновки, то желательно чтобы элементы занимали как можно меньшую плотность, но при этом не находились слишком близко друг к другу. Последнее необходимо для поддержания оптимального теплового режима, причем для этой цели можно предусмотреть специальные средства для отвода тепла.

Для защиты узлов от попадания влаги можно использовать специальные покрытия.

Печатная плата разрабатывалась с помощью прикладной программы SprintLayout 5.0

Приложения – КП.5421.ПП.01, КП.5421.ПП.02