- •Аннотация
- •Введение
- •1. Задание на проектирование узла
- •Общее задание
- •Вариант задания 2.4
- •2. Сравнительный анализ предлагаемых вариантов
- •2.1. Реализация узла на основе счетчика и дешифратора
- •2.2. Реализация узла на основе сдвигающего регистра
- •2.3. Выбор оптимальной схемы
- •3. Описание основных элементов библиотеки сапр quartus II и стандартных микросхем, необходимых для реализации узла
- •3.1. Список использованных элементов
- •3.2. Характеристики используемой интегральной схемы
- •4. Процесс синтеза Второго варианта схемы средствами Сапр Quartus II
- •5. Разработка интерфейса сопряжения схемы узла с процессорной системой, для которой проектируемый узел является внешним устройством
- •6. Список внешних контактов
- •7. Полная принципиальная электрическая схема Разработанного узла
- •7.1. Список использованных элементов
- •7.2. Внешние подключения
- •7.3. Схема узла
- •7.4. Итоговое макетирование схемы
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
6. Список внешних контактов
Список внешних контактов представлен в таблице 6.
Таблица 6
Переменная |
Тип |
Назначение |
clk |
Input |
Генератор |
out |
Output |
Линия вывода |
A7 |
Input |
7-ой разряд шины адреса |
A6 |
Input |
6-ой разряд шины адреса |
A5 |
Input |
5-ый разряд шины адреса |
A4 |
Input |
4-ый разряд шины адреса |
A3 |
Input |
3-ий разряд шины адреса |
A2 |
Input |
2-ый разряд шины адреса |
A1 |
Input |
1-ый разряд шины адреса |
A0 |
Input |
0-ой разряд шины адреса |
Input |
Линия управления |
|
Input |
Линия управления |
|
Data |
BiDir |
Линия данных (8 разрядов) |
Для схемы был выбран генератор с двумя время задающими цепочками (рисунок 20).
Рисунок 20
Узлу необходимо работать с сигналом скважности 4. Анализ времен задержек показал, что для выбранной схемы период не должен быть меньше 40нс. Частота f=1/T не должна превышать 25МГц.
Для стандартных элементов ТТЛ вследствие значительных входных токов сопротивление R должно быть малым. Рекомендуется выбирать его в пределах 200…400 Ом. Следуя рекомендациям, выбираем R=200 Ом. Тогда:
Для инверторов была взята микросхема К555ЛН1. Эта схема имеет следующие параметры:
-
номинальное напряжение питания 5В 5 %;
-
выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В;
-
выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В;
-
входной ток низкого уровня не более мА;
-
входной ток высокого уровня не более 0,04 мА;
-
входной пробивной ток не более 1 мА;
-
ток потребления при низком уровне выходного напряжения не более 33 мА;
-
ток потребления при высоком уровне выходного напряжения не более 12 мА;
-
потребляемая статическая мощность на один логический элемент не более 19,7 мВт;
-
время задержки распространения при включении не более 15 нс;
-
время задержки распространения при выключении не более 22 нс;
Рассчитаем мощность резистора для построения генератора (напряжение – 5 В, входной ток – 16 мА):
Для построения генератора возьмём резистор номинальной мощностью 0,125 Вт (из стандартного ряда мощностей).
7. Полная принципиальная электрическая схема Разработанного узла
7.1. Список использованных элементов
Для питания микросхем используются 3 уровня питания: В, В, +1,2 В. На устройство подаётся В, на входе установлен электролитические конденсаторы на 0.1 и мкФ для фильтрации напряжения. Далее В подается только на инвертор и регулятор напряжения D1.
Регулятор напряжения осуществляет преобразование В в В. На линию ставится 4 конденсатора мкФ по углам микросхемы для фильтрации высокочастотных помех. Аналогично с регулятором, преобразующем 3,3В в 1,2В.