Федеральное агентство образования российской федерации
БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы» курсовой проект по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»
Вариант №3
Студент группы 08-РС
Володин В.В.
Руководитель проекта
Пугачев А.А.
Брянск 2011
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………………………3
Часть 1. Разработка устройства логического управления ……………….………4
-
Структурный синтез устройства и выбор элементной базы …..…………..…4
1.1 Синтез устройства, формирующего условия переходов .………………...….4
1.2 Структурный синтез дискретного автомата …………...…………………......5
1.3 Выбор элементной базы …………...……………………………………..…....7
2. Разработка принципиальной схемы устройства логического управления …..8
3. Синтез вспомогательных логических устройств ………...……………………9
3.1 Синтез декодера выходных состояний ……………………………………….9
3.2 Синтез таймера ………………………………………………………………..10
3.3 Тактовый генератор …………………………………………………………..13
3.4 Синтез устройства индикации ……………………………………………….16
3.5 Синтез устройства начальной установки …………………………………...17
4. Моделирование …………………………………………………………………18
4.1 Моделирование автомата …………………………………………………….18
4.2 Моделирование таймера ……………………………………………………...20
4.3 Моделирование тактового генератора ………………………………………21
Часть 2. Разработка таймера на основе микроконтроллера ……………………23
5. Анализ задания и составление функциональной схемы …………………….23
6. Выбор элементной базы ……………………………………………………….24
6.1 Выбор микропроцессорного устройства …………………………………….24
6.2 Выбор устройства индикации ………………………………………………..27
6.3 Устройство звуковой сигнализации …………………………………………28
7. Разработка принципиальной схемы системы ………………………………..28
8. Разработка алгоритма работы таймера ……………………………………….29
8.1 Словесное описание ………………………………………………………….29
8.2 Блок-схема алгоритма работы таймера ……………………………………..30
9. Разработка программы ………………………………………………………...31
10. Моделирование ……………………………………………………………….41
Заключение ………………………………………………………………………..42
Список литературы ……………………………………………………………….43
ВВЕДЕНИЕ
Ускорение научно-технического прогресса, развитие автоматизации процессов производства требует постоянного совершенствования систем сбора и переработки информации. Наиболее успешно это решается при выполнении операций с величинами, представленными в дискретном (цифровом) виде. К основным преимуществам обработки дискретной информации следует отнести высокую точность, большое быстродействие и хорошую помехозащищенность, в чем немалую роль сыграл опыт разработки средств цифровой вычислительной техники.
Цифровые устройства на основе дискретных элементов, микропроцессоров и ЭВМ, позволяют не только принимать и обрабатывать информацию, поступающую с аналоговых датчиков и преобразованную к цифровому виду посредством АЦП, но и хранить полученные данные, осуществлять управление и контроль за происходящими процессами. Возможности цифровой аппаратуры настолько велики, что задачи, предназначенные, казалось бы, исключительно для аналоговых методов, гораздо лучше зачастую решаются цифровым путем. Дискретные цифровые элементы и микропроцессоры получают все большее распространение и доступность.
Кроме того, современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. В последнее время на помощь человеку пришла целая армия электронных помощников. Микроконтроллерные технологии очень эффективны. Одно и тоже устройство, которое раньше собиралось на традиционных элементах, будучи собрано с применением микроконтроллеров, становится проще, оно не требует регулировки и меньше по размерам. С применением микроконтроллеров появляются практически безграничные возможности по добавлению новых потребительских функций и возможностей к уже существующим устройствам. Микроконтроллеры применяются как в бытовых приборах, так и в сложных промышленных установках.
Целью данного курсового проекта является изучение принципов функционирования и синтеза дискретного (конечного) автомата, а также проектирования микропроцессорных систем, получение навыков разработки программного обеспечения для микроконтроллеров.