- •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
