4.7. Завдання 4. Автоматичний пристрій 4

Структурна схема наведена на рис.4.10. До схеми входять:

1. загальмований мультивібратор;

2. тригер;

3. комбінаційна схема 1 («І» на 2 входи );

4. двійковий сумуючий лічильник з заданим коефіціентом перерахунку;

5. автоколивальний мультивібратор;

6. стабілізоване джерело живлення;

7. комбінаційна схема 2 («І», «І-НЕ» і т.д., в залежності від типу тригера (блок 2));

8. комбінаційнаційна схема 3;

9. комбінаційний суматор;

10. регістр- аккумулятор для зберігання суми;

11. демульлтіплексор шин даних;

12. мультіплексор;

Автоматичний пристрій 4 повинен під керуванням зовнішнього запускаючого сигналу сгенерувати послідовність прямокутних імпульсів з заданими параметрами. Кількість імпульсів в послідовності залежить від параметра К в завданні. Результат підрахунку лічильника за допомогою суматора додається до вмісту регістра RG і на ньому же й запам’ятовується. Крім того, вміст лічильника може додаватися до числа, яке поступає з шини даних BD2 через мультіплексор. Після декількох запусків в регістрі накопичується сума імпульсів, які підраховуються, яка через демультіплексор шин DMX може бути передана на шину BD1 або BD2.

Автоматичний пристрій 4 працює таким чином. При включенні пристрою джерело живлення 6 подає живлячі напруги на всі вузли схеми. Автоколивальний мультивібратор (блок 5) починає виробляти послідовність прямокутних імпульсів з заданими параметрами, які подаються на вхід комбінаційної схеми 1 (блок 3). На виході блока 3 при цьому імпульси відсутні. Вхідний запускаючий імпульс (негативний чи позитивний в залежності від типа елементарної бази, яка використовується) з будь-якою тривалістю і амплітудою запускає загальмований мультивібратор (блок 1), який своїм вихідним імпульсом з заданою амплітудою та тривалістю переключає тригер (блок 2) у одиничний стан. Крім того, запускаючий імпульс повинен встановити всі тригери двійкового лічильника (блок 4) у нульовий стан. Як тільки тригер (блок 2) переключиться у перший стан, комбінаційна схема 1 (блок 3) почне пропускати імпульси мультивібратора на вхід двійкового лічильника (блок 4), який підраховує їх кількість. Як тільки кількість імпульсів, які підраховуються, дістане заданої величини, комбінаційна схема 2 (блок 7) випрацьовує окремий сигнал, який переключає тригер (блок 2) в нульовий стан, після чого імпульси мультивібратора не подаються на вхід лічильника (блок 4), та схема фіксується в цьому стані до приходу наступного запускаючого імпульса. Одночасово з переключенням тригера комбінаційна схема 3 (блок 8) подає код лічильника на суматор (блок 9), і результат запам’ятовується на регістрі-аккумуляторі (блок 10) і може бути переданий через демультіплексор (блок 11) на одну з шин даних – BD1 чи BD2.

При наступному запущенні схеми вміст лічильника (блок 4) сумується з вмістом регістра (блок 10), який через мультіплексор (блок 12) подається на другий вхід суматора. Сума запам’ятовується на регістрі RG1 і т. д. В якості другого доданку суматора може бути або вміст RG1, або число з шини даних BD2 в залежності від кода керуючого сигналу У1. Всі електронні функціональні вузли можуть бути виконані на різних елементних базах і по різним схемам. Наприклад, загальмований і автоколивальний мультивібратори можуть бути виконані на логічних елементах серій К155, К555, на спеціальних елементах серій 119ГФ, 218ГФ; комбінаційні схеми – на базі логічних елементів серій К155, К555; стабілізатори джерел живлення – на інтегральних схемах серії К142; суматори, регістри, мультиплексори і демультиплексори – на мікросхемах серії К155, К555.

У табл. 4.6 наведені варіанти завдань на курсову роботу. В таблиці по вертикалі вказані параметри блоків, які необхідно розрахувати. По горізонталі подані варіанти завдань з врахуванням уведених нижче позначень:

t_U1 – тривалість вихідних імпульсів автоколивального мультивібратора;

U_ПФ – максимальна напруга переднього фронта вихідного імпульса мультивібратора;

U_ЗФ – напруга заднього фронта мультивібратора;

Т – період повторень вихідних імпульсів мультивібратора;

t_U2 – тривалість вихідного імпульса загальмованого мультивібратора;

К – коефіцієнт переліку лічильника К = 2ⁿ , де n – кількість двійкових розрядів лічильника;

І_Н – струм навантаження стабілізатора;

δ_U – коефіцієнт нестабільності за напругою стабілізатора.

Для суматора, регистра і демультиплексора кількість двійкових розрядів N повинно бути більше розрядів лічильника на 3:

N = n + 3.

Методичні вказівки до виконання завдання 4 такі самі, як і для завдання 1.

Література: [8] або [9], [10], [11], [12], [13], [14].