
- •Федеральное агентство образования российской федерации
- •Кафедра «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы» курсовой проект по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»
- •Часть 1. Разработка устройства логического управления ……………….………4
- •Часть 2. Разработка таймера на основе микроконтроллера ……………………23
- •Часть 1. Разработка устройства логического управления.
- •Структурный синтез устройства и выбор элементной базы
- •1.1 Структурный синтез устройства, формирующего условия переходов
- •1.2 Структурный синтез дискретного автомата
- •1.3 Синтез декодера выходных состояний
- •1.4 Выбор элементной базы
- •Синтез вспомогательных логических устройств
- •2.2 Синтез таймера
- •Синтез тактового генератора
- •Синтез устройства индикации
- •Синтез устройства начального пуска
- •Моделирование
- •3.1 Моделирование автомата
- •3.2 Моделирование таймера и тактового генератора
- •Часть 2. Разработка таймера на основе микроконтроллера.
- •Анализ задания и составление функциональной схемы
- •Выбор элементной базы
- •6.1 Выбор микропроцессорного устройства
- •6.2 Выбор устройства индикации
- •Устройство звуковой сигнализации
- •Разработка принципиальной схемы системы
- •Разработка алгоритма работы таймера
- •8.1 Словесное описание
- •8.2 Блок-схема алгоритма работы таймера
- •Разработка программы
- •Моделирование
-
Синтез устройства индикации
В задании сказано, что необходимо предусмотреть индикацию на светодиоде признака кратности двум цифры, представленной входными сигналами. Составим таблицу истинности (табл. 7). Для Х = 0 значение функции F выбираем произвольное. Таким образом, взяли значение равное нулю.
Таблица 11
X |
X1 |
X2 |
X3 |
Findication |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Согласно полученной таблице истинности, составим принципиальную схему устройства индикации (рис. 9).
Рис. 9 Устройство индикации
-
Синтез устройства начального пуска
Устройство начального пуска триггеров представляет собой RC цепь, которая формирует низкий потенциал на входах сброса D-триггеров для принудительного установления начального состояния. Приведем принципиальную схему устройства начального пуска:
Рис. 10 Устройство начального пуска
Номинал резистора выбираем с расчетом обеспечения тока не менее 1 мА, тогда учитывая напряжение питания +5 В применим резистор сопротивлением 4,7 кОм, емкость конденсатора возьмем равной 100 нФ.
-
Моделирование
3.1 Моделирование автомата
Выполним моделирование дискретного автомата в Proteus. Для этого составим модель, включающую в себя КЛУ1, исключив устройство преобразования входных сигналов и подавая на вход автомата непосредственно функции переходов F1, F2, F3, F4, F5, ячейки памяти и выходное КЛУ2. Схемы этих устройств изображены на рис. 4-5. По этой модели мы можем проверить работоспособность непосредственно самого дискретного автомата, а также декодера выходных состояний.
Рис. 11. Модель дискретного автомата
Прежде всего выполним проверку переходов. Проверку выполним в 4 цикла, чтобы охватить все переходы.
Проверка
цикла
Рис.
12 Проверка переходов
Проверка
цикла
Рис. 13. Проверка
переходов
Проверка
цикла
Рис. 14. Проверка
переходов
Как
видим из полученных диаграмм, устройство
работает правильно. Теперь необходимо
проверить декодер выходных сигналов
.
Рис. 15. Проверка декодера выходных состояний
3.2 Моделирование таймера и тактового генератора
Моделирование таймера выполним в Proteus согласно принципиальной схеме таймера (рис. 6). Моделирование тактового генератора выполняем в соответствии с принципиальной схемой, изображенной на рис. 7.
Рис. 16. Модель таймера и тактового генератора в дискретном автомате
Результат моделирования имеет вид:
Рис. 17 Моделирование тактового генератора и временной задержки