- •Содержание
- •1 Описание последовательности работы устройства
- •2 Функциональная схема устройства
- •3 Выбор элементной базы
- •3.1 Общие сведения о ттл
- •3.2 Схемотехнические решения
- •3.2.1 Блок ввода
- •3.2.4 Блок индикации
- •3.2.2 Операционный блок
- •3.2.3 Блок вывода
- •3.4 Триггеры
- •3.5 Регистры
- •3.6 Компаратор
- •3.7 Счетчик
- •3.8 Мультиплексор
- •3.9 Аналого-цифровой преобразователь
- •3.10 Светодиоды
- •3.11 Резисторы общего назначения
- •4 Описание работы принципиальной схемы
- •5 Расчётная часть
- •5.1 Расчёт сопротивлений
- •5.2 Расчёт потребляемой мощности
- •5.3 Расчёт времени задержки устройства
- •Заключение
3.2.2 Операционный блок
В операционном блоке по заданию необходимо обеспечить прием данных с блока ввода, хранение порога П и его сравнение с введёнными данными, вырабатывает признак > П, либо ≤ П) и передает его в блок управления. Для хранения восьмиразрядного кода порога используются два четырехразрядных регистра ИР1. На входы С1 и , согласно режиму параллельной загрузки, подаем напряжение высокого уровня. На вход С2 подаем сигнал от блока управления низкого уровня «ВВОД». Для сравнения восьмиразрядного введенного кода с порогом используются два четырехразрядных компаратора СП1. На входы А<В и А>В подается напряжение низкого уровня, а на вход А=В – напряжение высокого уровня. Выходы 7,6,5 коммутируются соответственно на входы второго компаратора А<В, А=В и А>В соответственно. Выходы 7 и 6 этого компаратора объединяются по логическому элементу ИЛИ, для формирования сигнала А≤В и передаются в блок управления(напряжение низкого уровня).
3.2.3 Блок вывода
В блоке вывода
реализуется хранение адреса ADR,
расчет и хранение бита паритета данных
Р, содержащих адрес датчика и номер
соответствующего канала, хранение NK,
формирует сигнал тревоги, преобразование
параллельного кода ADR
и NK
в последовательный, подключение к шине
вывода, вывод сигнала тревоги и отключение
от шины вывода. Для хранения восьмиразрядного
кода адреса ADR
используются два четырехразрядных
регистра ИР1. На входы С1 и
,
согласно режиму параллельной загрузки,
подаем напряжение высокого уровня. На
вход С2 подаем сигнал от блока управления
низкого уровня «СОХРАНИТЬ ADR».
Формирование бита паритета осуществляется
на логических элементах «исключающее
ИЛИ»,а сохранение бита паритета
производится на триггере DC
с установочными входами
.
На вход
подается уровень единицы.
Для определения номера канала используется
четырехразрядный двоичный счетчик-делитель.
На два входа R
подается сигнал «СБРОС» низкого уровня
для синхронного обнуления. На вход С1
подается сигнал от блока управления
«СОХРАНИТЬ NK
В NKN»
низкого уровня. Для формирования
последовательного вывода используются
два мультиплексора КП7 и один КП17, которые
преобразуют параллельный код в
последовательный для реализации
последовательного вывода. На входы Е
мультиплексора КП7 коммутируются выходы
с DC
триггеров c
установочными входами
для
подключения и отключения от шины вывода
и для разрешения вывода данных(сигналы
низкого уровня). В мультиплексоре КП17
на входы Е01 и Е02 коммутируются выходы
с DC
триггеров c
установочными входами
для
разрешения вывода данных(сигналы низкого
уровня). На адресный вход выбора S0
подается сигнал от блока управления
«КОД N»
и «КОД Р», а на S1
– уровень «0» для обеспечения вывода
данных.
3.2.4 Блок индикации
Блок индикации состоит из семи модулей, каждый из которых отвечает за индикацию определенного сообщения. Каждый модуль блока состоит из светодиода HL, управляющего его работой триггера(ТМ2), сопротивления и логического элемента 2И-НЕ с открытым коллектором.
Триггеры, управляющие
индикацией светодиодов, работают по
установочным входам
При подаче на входы
напряжения низкого уровня, происходит
гашение светодиодов. Второй установочный
и информационный вход D
жестко коммутируем на уровень единицы.
И при подаче на вход синхронизации
высокого перепада напряжения, происходит
индикация.
3.3 Логические элементы
3.3.1 Элемент 2ИЛИ
Воспользуемся микросхемой К155ЛЛ1(рисунок 3.1) [2]. Она содержит четыре элемента 2ИЛИ. Таблица истинности микросхемы К155ЛЛ1 приведена на рисунке 3.1.Логическое выражения для элемента 2ИЛИ имеет вид:
Рисунок 3.1 — Микросхема К155ЛЛ1 и ее таблица истинности. Выводы 8– общие; 14 – питание
3.3.2 Элемент 2ИЛИ-НЕ
Воспользуемся
микросхемой К155ЛЕ1 (рисунок 3.2).
Она содержит четыре элемента 2ИЛИ-НЕ.
Таблица истинности микросхемы К155ЛЕ1
приведена на рисунке 3.2. Логическое
выражение для элемента 2ИЛИ-НЕ:
.
Рисунок 3.2 — Микросхема К155ЛЕ1 и ее таблица истинности. Выводы: 7– общий; 14 – питание
3.3.3 Элемент 2 исключающее ИЛИ
Воспользуемся
микросхемой К155ЛП5 (рисунок 3.3).
Она содержит четыре элемента 2
исключающее
ИЛИ. Таблица истинности микросхемы
К155ЛП5 приведена на рисунке 3.3. Логическое
выражение для этого элемента:
или
.
Рисунок 3.3 — Микросхема К155ЛП5 и ее таблица истинности. Выводы: 7– общий; 14 – питание
3.3.4 Элемент 2И
В качестве элемента 2И используем микросхему К155ЛИ1 (рисунок 3.4), содержащую 4 элемента 2И. Таблица истинности микросхемы К155ЛИ1 приведена на рисунке 3.4. Логическое выражение для элемента 2И:
.
Рисунок 3.4 — Микросхема К155ЛИ1 и ее таблица истинности. Выводы: 7– общий; 14 – питание
3.3.5 Элемент 6НЕ
В качестве данного элемента возьмем микросхему К155ЛН2 (рисунок 3.5) [2]. Она содержит шесть элементов 6НЕ. Таблица истинности микросхемы К155ЛН2 приведена на рисунке 3.5. Логическое выражение для элемента 6НЕ:
.
Рисунок 3.5 — Микросхема К155ЛН2 и ее таблица истинности. Выводы 7 – общие; 14 – питание
3.3.6 Элемент 2И-НЕ
Возьмём микросхему
К155ЛА3 (рисунок 3.6). Она содержит четыре
элемента 2И-НЕ. Таблица истинности
микросхемы К155ЛА3 приведена на рисунке
3.6. Логическое
выражение для элемента 2И-НЕ:
или
.
В принципиальной схеме устройства
(приложение Б) микросхема К155ЛА3
используется с открытым коллектором .
Рисунок 3.6 — Микросхема К155ЛА3 и ее таблица истинности. Выводы: 8– общий; 14 – питание
