HAI-0669 (Устройство динамической индикации)
Описание файла
Документ из архива "Устройство динамической индикации", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиофизика и электроника" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "радиоэлектроника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "HAI-0669"
Текст из документа "HAI-0669"
Государственный Комитет Связи РФ
Хабаровский Колледж Связи и информатики
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему
Устройство динамической индикации
Хабаровск
1998 г.
Оглавление.
| Введение | |
| 1.Сравнительная характеристика видов индикации | |
| 2.Синтез коммутатора и выбор ИМС | |
| 3.Выбор ИМС счетчика | |
| 4.Выбор ИМС дешифратора разрядов | |
| 5.Синтез преобразователя кода и выбор ИМС | |
| 5.1Выбор типа индикатора | |
| 6.Техническое описание работы устройства | |
| Заключение | |
| Литература |
Введение
Ускорение научно-технического прогресса во всех областях требует интенсивного развития таких направлений науки и техники, автоматизация, роботизация, микроэлектроника, вычислительная техника, освоение новых технологий и новых материалов.
Больших успехов достигла отечественная микроэлектроника. Разрабатываются и выпускаются все более сложные интегральные схемы, степень интеграции которых характеризуется сотнями тысяч транзисторов в полупроводниковом кристалле: контролеры, микропроцессоры, микросхемы памяти, однокристальные микроЭВМ. Освоены и продолжают осваиваться новые технологические методы, значительно повышающие быстродействие микросхем и снижающие уровень их энерго потребления. Большое применение находят технологии программируемых структур, базовых матричных кристаллов которые позволяют внедрять в практику систему заказов микросхем требуемого функционального назначения при приемлемом уровне их стоимости и небольших сроках разработки. Существенно расширяется номенклатура цифровых, аналоговых и аналого-цифровых микросхем. Заметна тенденция совмещения в одной микросхеме аналоговых и цифровых узлов, а также узлов, реализующих аналоговые функции цифровыми методами. Успехи микроэлектроники сделали возможным широкое применение в аппаратуре нового поколения микросхем повышенного уровня интеграции. Многие задачи по созданию новой аппаратуры решаются на базе микропроцессоров, микроЭВМ, БИС памяти с повышенной информационной емкостью, БИС аналогово-цифровой обработки сигналов с встроенными микропроцессорами. В повседневной жизни особенно в последнее время микропроцессорные системы играют не последнюю роль, с ними можно встретиться почти в любой бытовой аппаратуре. Их встраивают в телевидео-, аудиоаппаратуру. Микропроцессоры управляют кухонными комбайнами, стиральными машинами, СВЧ печами, и многими другими бытовыми приборами.
Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод: устройства на интегральных схемах находя и будут находить применение не только в вычислительных системах, но и в других сферах деятельности человека, и безусловно, найдут широкое применение в повседневной жизни людей.
1.Сравнительная характеристика видов индикации.
Для потребителей техники большой интерес представляют устройства отображения информации, построенные с применением статической и динамической индикации.
Суть статической индикации заключается в постоянном подсвечивании индикатора от одного источника.
Сущность динамической индикации заключается в поочередном включении индикаторов через общую цепь преобразования кода. Подключение индикаторов необходимо производить с частотой f=120 ... 140 Гц, такой частоты достаточно, чтобы не замечать мерцания индикаторов.
Достоинством динамической индикации является экономия преобразователей кода и соединительных проводов, что весьма существенно если схема динамической цифровой индикации удалена от источника информации. Преимущество данного способа ощутимо при числе разрядов больше 4 ... 6. Схема с динамической индикацией потребляет меньший ток, имеет меньшие габариты и меньшую стоимость. Из цифровых индикаторов более широкое распространение получили семи сегментные индикаторы у которых изображение состоит из семи сегментных светодиодов.
Рисунок 1.1
Рассмотрим схему динамической индикации и ее работу рисунок 1.1. Число индицируемых цифр представлен количеством индикаторов в схеме и определяет коэффициент пересчета счетчика У3. Кроме того, число выходов (разрядов) счетчика равно числу адресных входов коммутатора. Адрес задается сигналами с выхода счетчика У3. Эти коды отражают состояние счетчика при поступлении входных импульсов от генератора, период тактовой частоты которого выбирают выше разрешающей способности человеческого глаза, чтобы не было заметно мерцание индикаторов - от 10 до 15 мс. Преобразователь У2 двоично-десятичный код преобразует в код семи сегментного цифрового индикатора. Каждое состояние счетчика У3 дешифрирует дешифратор У4, подключая соответствующий индикатор.
2.Синтез коммутатора и выбор ИМС
Мультиплексор в зависимости от заданного адресного сигнала может осуществлять коммутацию на единственный выход одного из входов.
Каждому информационному входу присваивается порядковый номер в двоичном коде, который называется адресом. Количество адресных и информационных входов может быть различно, но между ними существует жесткая связь
Для данной схемы число информационных входов равно числу индицируемых разрядов то есть пятнадцати. В соответствии с уравнением определяемым число адресных входов А
следовательно число адресных входов в схеме мультиплексора пять.
Составляем таблицу истинности (таблица 2.1) и следуя из таблицы уравнения. Затем строим схему мультиплексора (рисунок 2.1). Исходя из полученной схемы выбираем серийную микросхему мультиплексора и строим коммутатор.
Таблица 2.1
| Адресные входы | Вход разрешения | Выход | ||||
| А4 | А3 | А2 | А1 | А0 | С | Q |
| . | . | . | . | . | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | D0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | D1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | D2 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | D3 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | D4 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | D5 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | D6 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | D7 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | D8 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | D9 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | D10 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | D11 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | D12 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | D13 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | D14 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | D15 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | D16 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | D17 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | D18 |
Уравнение мультиплексора:
По полученному уравнению строим коммутатор в базисе И-НЕ (рисунок 2.1).
| Для построения коммутатора на промышленных ИМС выбираем одну микросхему К133КП1 и одну микросхему К133КП2. К133КП1 - 16 - входовый цифровой мультиплексор (рисунок 2.2). Он позволяет с помощью четырех адресных входов выбора S0 - SЗ передать данные, поступающие на один из входов I1 - I16 в выходной провод | Рисунок 2.2 |
подано напряжение высокого уровня, на выходе Y так же появится высокий уровень независимо от адреса S0 - SЗ и данных на входах I1 - I16. Напряжение низкого уровня на входе 
Таблица 2.2
| Вход | Выход | Вход | Выход | ||||||||
| Выбор | Разре-шение | Выбор | Разре-шение | ||||||||
| S3 | S2 | S1 | S0 | E | Y | S3 | S2 | S1 | S0 | E | Y |
| B | B | H | H | H | H | 9 | |||||
| H | H | H | H | H | I1 | B | H | H | B | H | 10 |
| H | H | H | B | H | I2 | B | H | B | H | H | 11 |
| H | H | B | H | H | I3 | B | H | B | B | H | 12 |
| H | H | B | B | H | I4 | B | B | H | H | H | 13 |
| H | B | H | H | H | I5 | B | B | H | B | H | 14 |
| H | B | H | B | H | I6 | B | B | B | H | H | 15 |
| H | B | B | H | H | I7 | B | B | B | B | H | 16 |
| H | B | B | B | H | I8 | B | |||||
Для построения необходимого коммутатора данной ИМС недостаточно. Для коммутации трех оставшихся входов требуется еще одна ИМС, в качестве которой модно использовать промышленный мультиплексор К133КП2.
| Микросхема К133КП2 (рисунок 2.3) содержит два четырех входовых мультиплексора, имеющих общие входы выбора S0 и S1. У мультиплексоров МS A и MS есть собственные входы разрешения не | Рисунок 2.3 |
Таблица 2.3
| Вход | Выход | ||
| Выбор | Разрешение | ||
| S2 | S1 |
| Y |
| | | B | H |
| H | H | H | I 1 |
| H | B | H | I 2 |
| B | H | H | I 3 |
| B | B | H | I 4 |
Для коммутации данных с 1 по 16 используется микросхема К133КП1, управление коммутацией будет производится четырьмя разрядами адреса - А1-А4. Пятый разряд адреса А5 используется для переключения ИМС, т.к. 16 вход коммутатора подключается к выходу по адресу А1=1, А2=1, А3=1, А4=1, а А5=0, он будет подаваться на вход разрешения мультиплексора КП1, что обеспечит работу ИМС. Вход разрешения у микросхемы КП2 инверсный, следовательно для работы второй половины коммутатора необходимо подавать на него инверсный сигнал А5. Выходы ИМС объединим по логическому ИЛИ, предварительно инвертировав выходы КП1.
