Реферат: Устройство селективного управления работой семисегментного индикатора

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА ЭЛЕКТРОНИКИ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТПояснительнаязаписка

<img src="/cache/referats/18710/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1523">Тема:             УСТРОЙСТВО СЕЛЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯРАБОТОЙ

<img src="/cache/referats/18710/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1524">

<img src="/cache/referats/18710/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1525">КП                                                   2201                                                            453К

Преподаватель                                                                  Швайка  О. Г.

<img src="/cache/referats/18710/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1526"> <img src="/cache/referats/18710/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1528">

<img src="/cache/referats/18710/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1527">                                       Бляхман Е.С.

                             УТВЕРЖДЕНО

                       предметной комиссией

«    »__________________________ 2004г.

Председатель _______________________

З А Д А Н И Е

<img src="/cache/referats/18710/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1531"><img src="/cache/referats/18710/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1530"><img src="/cache/referats/18710/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1529">                         курсу  ЭЦВМ и  МП

<img src="/cache/referats/18710/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1532">          Бляхман Е.С.                                   IV          курса      453-К         группы

<img src="/cache/referats/18710/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1533">                                                               СПИШЭ                                                         техникума

                                     (наименованиесреднего специального учебного заведения)

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1534">

                                                             (фамилия, имя, отчество)

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1536"><img src="/cache/referats/18710/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1535">    Устройство селективногоуправления работой семисегментного индикатора

Курсовой проект на указанную тему выполняется учащимисятехникума в следующем объеме:

1. Пояснительная записка.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1537">               Введение.

        1.    Общая часть.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1979">

1.1.<span Times New Roman"">   

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1980">

1.2.  Составление таблицы истинности работыустройства.

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1981">

1.3.  Минимизация логической функции.

<img src="/cache/referats/18710/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1982">

1.4.  Выбор и обоснование функциональной схемыустройства.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1983">

1.5.  Синтез электрической принципиальной схемы вбазисе И-НЕ.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1984">

1.6.  Выбор элементной базы проектируемогоустройства.

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1985">

1.7.  Описание используемых в схеме ИМС исемисегментного индикатора.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1986">

2. Расчетнаячасть проекта ______________________________________________________

2.1.    Ориентировочный расчет быстродействия ипотребляемой мощности устройства

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1553">

управления.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1554"> <img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1555">

2.2.    Расчет вероятности безотказной работыустройства управления и среднего

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1556">

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1557">

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1558"> <img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1559"> <img src="/cache/referats/18710/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1560">

4.       Графическаячасть проекта _______________________________________________

Схема электрическая принципиальная.

<img src="/cache/referats/18710/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1561"> <img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1562"> <img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1563">

Устройство селективного управленияработой семисегментного индикатора.

<img src="/cache/referats/18710/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1972">

  Заключение.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1973">

  Список литературы.

<img src="/cache/referats/18710/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1974">

                                                                   Дата выдачи ______________________________

                                                             Срок окончания______________________________

                                                             Зав. отделением ______________________________

                                                               Преподаватель ______________________________

ВВЕДЕНИЕ

Развитиемикроэлектроники способствовало появлению малогабаритных, высоконадежных иэкономичных вычислительных устройств на основе цифровых микросхем. Требованияувеличения быстродействия и уменьшения мощности потребления вычислительныхсредств привело к созданию серий цифровых микросхем. Серия представляет собойкомплект микросхем, имеющие единое конструктивно – технологическое исполнение.Наиболее широкое распространение в современной аппаратуре получили серии микросхемТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ и схемы на МОП – структурах.

ТТЛ схемыпоявились как результат развития схем ДТЛ в результате замены матрицы диодовмногоэмиттерным транзистором. Этот транзистор представляет собой интегральныйэлемент, объединяющий свойства диодных логических схем и транзисторногоусилителя.

1. Общаячасть.

1.1.Назначение устройства

    

   X1

   X2

   X3

   X4

 

     

          Y1

          Y2

 

          Y3

          Y4

          Y5

          Y6

          Y7

1

2

3

4

5

7

6

<img src="/cache/referats/18710/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106 _x0000_s1107 _x0000_s1108 _x0000_s1109 _x0000_s1110 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120">

На рисунке ввиде “черного ящика” показана комбинационная схема (КС) управляющаясемисегментным индикатором. На вход схемы подаются различные комбинации двухсигналов X1, X2,X3, X4 (X1 — старший). Наиндикатор предполагается выводить лишь отдельные цифры из множествашестнадцатеричных цифр. На выходе Y должна быть единица, если соединенный с этим выходом сегментдолжен загореться при отображении цифр (для логической схемы). Требуется:

1. Составить совмещенную таблицуистинности, комплект карт Карно для функции Y, провести совместную минимизацию в СДНФ и записать логическиеформулы,  выражающие Y через X, выполнить преобразование этих формулк виду, обеспечивающему минимально возможную реализацию КС в системе логическихэлементов ТТЛ серии типа К155 или К555;

2. Выполнить принципиальнуюэлектрическую схему устройства, провести расчет быстродействия и мощности;

3. Выполнить расчет надежности.

1.2.Составлениетаблицы истинности работы устройства.

Созданиетаблицы истинности работы устройства последующему набору комбинаций     1, 2, 3, 4, 7, 8, B, C, F.

N

X1

X2

X3

X4

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

3

1

1

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

1

7

1

1

1

1

1

1

8

1

1

1

1

1

1

1

1

B

1

1

1

1

1

1

1

1

C

1

1

1

1

1

1

F

1

1

1

1

1

1

1

1

1.3.  Минимизация логической функции.

Составить СДНФ по таблице, построить карты Карно и минимизировать их.

<img src="/cache/referats/18710/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1141"><img src="/cache/referats/18710/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1140"><img src="/cache/referats/18710/image017.gif" v:shapes="_x0000_s1139"><img src="/cache/referats/18710/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

 EQ

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1031">

1

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

1

<img src="/cache/referats/18710/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1136"><img src="/cache/referats/18710/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

 EQ  EQ

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

1

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

1

<img src="/cache/referats/18710/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1133"><img src="/cache/referats/18710/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1135"><img src="/cache/referats/18710/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1134"><img src="/cache/referats/18710/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1137"><img src="/cache/referats/18710/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1138"><img src="/cache/referats/18710/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

1

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

<img src="/cache/referats/18710/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1580"><img src="/cache/referats/18710/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1578"><img src="/cache/referats/18710/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1053">

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1059">

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

1

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1061">

1

<img src="/cache/referats/18710/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1581"><img src="/cache/referats/18710/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1579"><img src="/cache/referats/18710/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1062">

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1063">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1064">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1065">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1066">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1067">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1068">

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1069">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

1

<img src="/cache/referats/18710/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1129"><img src="/cache/referats/18710/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1131"><img src="/cache/referats/18710/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1071">

<img src="/cache/referats/18710/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1583 _x0000_s1582 _x0000_s1584 _x0000_s1585 _x0000_s1586 _x0000_s1587">

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1072">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1073">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1074">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1075">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1076">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1077">

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1078">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1079">

1

<img src="/cache/referats/18710/image059.gif" v:shapes="_x0000_s1130"><img src="/cache/referats/18710/image060.gif" v:shapes="_x0000_s1132"><img src="/cache/referats/18710/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1080">

 EQ <img src="/cache/referats/18710/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

<img src="/cache/referats/18710/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1082">

<img src="/cache/referats/18710/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1083">

<img src="/cache/referats/18710/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1084">

<img src="/cache/referats/18710/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1085">

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1086">

1

<img src="/cache/referats/18710/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1087">

1

1

1

<img src="/cache/referats/18710/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1088">

1.4.  Выбор и обоснование функциональной схемыустройства.

<div v:shape="_x0000_s1478">

  <img src="/cache/referats/18710/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1089">  <img src="/cache/referats/18710/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1090">

 SHAPE * MERGEFORMAT

&

&

&

&

&

Y1

1

&

&

&

Y2

1

&

&

&

Y4

1

&

&

&

&

Y3

1

&

&

&

Y5

1

&

&

&

Y6

&

&

&

&

&

Y7

1

1

На основе карт Карно составлена следующая функциональная схема.

<img src="/cache/referats/18710/image067.gif" v:shapes="_x0000_s1318 _x0000_s1319 _x0000_s1817 _x0000_s1320 _x0000_s1321 _x0000_s1322 _x0000_s1323 _x0000_s1324 _x0000_s1325 _x0000_s1326 _x0000_s1327 _x0000_s1328 _x0000_s1329 _x0000_s1330 _x0000_s1331 _x0000_s1332 _x0000_s1333 _x0000_s1334 _x0000_s1335 _x0000_s1336 _x0000_s1337 _x0000_s1338 _x0000_s1339 _x0000_s1340 _x0000_s1341 _x0000_s1342 _x0000_s1343 _x0000_s1344 _x0000_s1345 _x0000_s1346 _x0000_s1347 _x0000_s1348 _x0000_s1349 _x0000_s1350 _x0000_s1351 _x0000_s1352 _x0000_s1353 _x0000_s1354 _x0000_s1355 _x0000_s1356 _x0000_s1357 _x0000_s1358 _x0000_s1359 _x0000_s1360 _x0000_s1361 _x0000_s1362 _x0000_s1363 _x0000_s1364 _x0000_s1365 _x0000_s1366 _x0000_s1367 _x0000_s1368 _x0000_s1369 _x0000_s1370 _x0000_s1371 _x0000_s1372 _x0000_s1373 _x0000_s1374 _x0000_s1375 _x0000_s1376 _x0000_s1377 _x0000_s1378 _x0000_s1379 _x0000_s1380 _x0000_s1381 _x0000_s1382 _x0000_s1383 _x0000_s1384 _x0000_s1385 _x0000_s1386 _x0000_s1387 _x0000_s1388 _x0000_s1389 _x0000_s1390 _x0000_s1391 _x0000_s1392 _x0000_s1393 _x0000_s1394 _x0000_s1395 _x0000_s1396 _x0000_s1397 _x0000_s1398 _x0000_s1399 _x0000_s1400 _x0000_s1401 _x0000_s1402 _x0000_s1403 _x0000_s1404 _x0000_s1405 _x0000_s1406 _x0000_s1407 _x0000_s1408 _x0000_s1409 _x0000_s1410 _x0000_s1411 _x0000_s1412 _x0000_s1413 _x0000_s1414 _x0000_s1415 _x0000_s1416 _x0000_s1417 _x0000_s1418 _x0000_s1419 _x0000_s1420 _x0000_s1421 _x0000_s1422 _x0000_s1423 _x0000_s1424 _x0000_s1425 _x0000_s1426 _x0000_s1427 _x0000_s1428 _x0000_s1429 _x0000_s1430 _x0000_s1431 _x0000_s1432 _x0000_s1433 _x0000_s1434 _x0000_s1435 _x0000_s1436 _x0000_s1437 _x0000_s1438 _x0000_s1439 _x0000_s1440 _x0000_s1441 _x0000_s1442 _x0000_s1443 _x0000_s1444 _x0000_s1445 _x0000_s1446 _x0000_s1447 _x0000_s1448 _x0000_s1449 _x0000_s1450 _x0000_s1451 _x0000_s1452 _x0000_s1453 _x0000_s1454 _x0000_s1455 _x0000_s1456 _x0000_s1457 _x0000_s1458 _x0000_s1459 _x0000_s1460 _x0000_s1461 _x0000_s1462 _x0000_s1463 _x0000_s1464 _x0000_s1465 _x0000_s1466 _x0000_s1467 _x0000_s1468 _x0000_s1469 _x0000_s1470 _x0000_s1471 _x0000_s1472 _x0000_s1473 _x0000_s1474 _x0000_s1475 _x0000_s1476 _x0000_s1477 _x0000_s1479 _x0000_s1480 _x0000_s1481 _x0000_s1482 _x0000_s1483 _x0000_s1484 _x0000_s1485 _x0000_s1486 _x0000_s1978">

1.5.  Синтез электрической принципиальной схемы

в базисе«И-НЕ».

Можно уменьшить количествонаименований схем. Это можно сделать путем преобразования с помощью формул:

<img src="/cache/referats/18710/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1091">

<img src="/cache/referats/18710/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1092">

В результатеполучаем только схемы “И-НЕ” и схемы отрицания

<img src="/cache/referats/18710/image073.gif" v:shapes="_x0000_i1093">

<img src="/cache/referats/18710/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1094">

<img src="/cache/referats/18710/image077.gif" v:shapes="_x0000_i1095">

<img src="/cache/referats/18710/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1096">

<img src="/cache/referats/18710/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1097">

<img src="/cache/referats/18710/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1098">

<img src="/cache/referats/18710/image085.gif" v:shapes="_x0000_i1099">

Повторяющиеся значения формул СДНФ

<img src="/cache/referats/18710/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1100">

<img src="/cache/referats/18710/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1101">

<img src="/cache/referats/18710/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1102">

<img src="/cache/referats/18710/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1103">

<img src="/cache/referats/18710/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1104">

<img src="/cache/referats/18710/image097.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

<img src="/cache/referats/18710/image099.gif" v:shapes="_x0000_i1106">

<img src="/cache/referats/18710/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1107">

1.6. Выбор и обоснование элементнойбазы.

Дляпроектирования было предложено выбрать элементы ТТЛ серий 155 и 555. Послесравнения характеристик этих двух серий мною была выбрана 555 серия.

Потому что:

¾<span Times New Roman"">   

¾<span Times New Roman"">   

В 555 сериювходят различные логические элементы общим числом 98 наименований. Ихназначение заключается в построении узлов ЭВМ и устройств дискретной автоматикис высоким быстродействием и малой потребляемой мощностью.

Элементы И –НЕ в 555 серии содержат простые n-p-n транзисторы VT2 – VT4, многоэмиттерный транзистор VT1, а так же резисторы и диоды,количество которых зависит от конкретного элемента. Такая схема обеспечиваетвозможность работы на большую емкостную нагрузку при высоком быстродействии ипомехоустойчивости.

В качествеиндикатора выбран семисегментный индикатор АЛС320Б, один из немногихиндикаторов способный отображать не только цифровую информацию, но и буквенную,что необходимо в проектируемом устройстве.

В моей схемеиспользуется следующие микросхемы серии К555:

К555ЛА1,К555ЛА2, К555ЛА4, К555ЛН1, К555ЛН2

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

1.7.  Описаниеиспользуемых в схеме ИМС и семисегментного индикатора.

К555ЛА1

Два логическихэлемента 4И-НЕ

№
выв.

Назначение

№
выв.

Назначение

1

2

3

4

5

6

7

Вход Х1

Вход Х2

Свободный

Вход Х3

Вход Х4

Выход Y1

Общий

8

9

10

11

12

13

14

Выход Y2

Вход Х5

Вход Х6

Свободный

Вход Х7

Вход Х8

Ucc

&

&

1

2