ВСТУП

Швидке розширення областей застосування електричних пристроїв - одна з особливостей сучасного науково-технічного прогресу. Цей процес в певній мірі пов'язаний з впровадженням інтегрованих мікросхем в універсальні обчислювальні комплекси; периферійні пристрої, пристрої реєстрації і передачі інформації; автоматизовані системи управління; пристрої для наукових дослідів; механізації і інженерної праці; побутові пристрої. Застосування інтегрованих мікросхем дозволило удосконалити і створити нові методи проектування , конструювання і виробництва радіоелектронної апаратури різноманітного призначення, підвищити їх технічні і експлуатаційні характеристики, традиційно виконаних на механічних принципах дії.

Метою курсового проекту є здобуття навиків проектування цифрових пристроїв, тобто, за вхідними та розрахунковими даними, які необхідно для побудови пристрою, розробити принципову схему даного цифрового пристрою і створити на її основі креслення друкованої плати. При розробці друкованої плати необхідно врахувати не тільки електричні але й механічні, фізичні і інші фактори, що залежать від умов роботи цифрового пристрою, надійності, яку має забезпечити дана схема, довговічності і інше.

Спроектувати пристрій для визначення середнього ковзного вхідних паралельних 8 — розрядних кодів можна використовувати в системах автоматики, телемеханіки і мікропроцесорної техніки, де потрібна візуальна інформація, зручна для оперативного сприйняття людиною.

Представлений курсовий проект складається з трьох частин: пояснювальної
записки об'ємом сторінок і графічного матеріалу: принципова електрична схема
пристрою, креслення друкованої плати (оформлене на аркуші формату AI), а також
додатка: перелік елементів.

Структурна схема показує послідовність розміщення всіх блоків і відповідну взаємодію між ними. Розглянемо детальніше призначення і взаємодію блоків згідно представленої структурної схеми.

1.1.2 Генератор 1 — це пристрій, який призначений для перетворення електричної енергії джерела постійного струму в енергію незатухаючих коливань заданих параметрів. В нашій схемі генератор повинен виробляти і формувати електричні імпульси певної форми, частоти та тривалості. Генератор повинен характеризуватись такими основними параметрами: вихідний сигнал - повинен мати прямокутну форму , певну частоту і тривалість імпульсу, яка була б спільною для інших компонентів схеми; частота генератора - повинна бути найбільшою за частоту всіх блоків пристрою, в іншому разі блок, якому потрібна ця частота, не отримає її. Також частота генератора повинна характеризуватись стабільністю, вплив зовнішніх факторів (а особливо джерела живлення) має бути мінімальною. Напруга живлення генератора - повинна бути такою ж, як і напруга живлення інших блоків, інакше до пристрою потрібно подати додаткове джерело, яке в свою чергу зробить схему зробить більш громіздкою, що обов'язково вплине на розміри схеми і дасть складності при її виготовленні.

В цьому пристрої генератор повинен генерувати імпульси прямокутної форми тривалості 0,5 млс і частотою 15 кГц. В цій схемі генератор використовується як частотозадаючий пристрій, що встановлює частоту, на якій буде працювати прилад.

1.1.3 Регістри 2 — 4 - це пристрої, що призначені для прийому коду числа та передачі коду в інший вузол, записування, тимчасового зберігання і перетворення двійкової інформації. В цій схемі вони призначені для запису чотирьох розрядного коду і його скидання перед початком запису наступного, який прийшов на його входи.

1.1.4 Суматори 5-7 - це функціональні пристрої, що призначені для арифметичного додавання двох війкових чисел. За принципом побудови вони бувають комбінаційного та нагромаджувального типів. Якщо вони побудовані з логічних елементів, то їх називають комбінаційними; суматори, в основі яких лежать тригери, називають нагромаджу вальними.

Комбінаційні суматори додають числа при одночасному їх надходженні.

У нагромаджу вальному суматорі доданки по черзі подають на один із входів суматора

1.1.5 Блок цифрової індикації 8 призначений для індикації восьми розрядного паралельного коду. Містить три дешифратори і три семисегментні індикатори. Цей пристрій спрацьовує після появи на виході суматора восьмирозрядного двійкового паралельного коду і закінчує свою роботу після появи наступного.

1.2 Обґрунтування вибору елементної бази.

Пристрій для визначення середнього ковзного паралельних восьми розрядних кодів побудований на ІМС. Оскільки частота генератора 15 кГц і швидкодія може бути не доситьвисокою, то в цьому випадку вибираємо мікросхеми серії КМОН - логіка на комплементарних парах транзисторів, що мають структуру МОН ( метал - окисел -напівпровідник ). Мікросхеми КМОН набули широкого розповсюдження. Вони характеризуються дуже малим споживанням енергії. Гранична частота для КМОН - 1 мГц, тоді як для ТТЛ > ЗО мГц. Логічні елементи КМОН відрізняються від ТТЛ більшим розмахом сигналу ( низький рівень ближче до нуля, високий - до напруги живлення).

1.1.1 Мікросхема К 561 ЛА 7 Мікросхема серії КМОН (рисунок 1.2) 561 містить чотири елементи І-НЕ. Особливість логічного елемента І-НЕ полягає в тому , що на його виході з'явиться сигнал високого логічного рівня. Живлення цієї мікросхеми може становити З - 15 В. рівні логічного нуля і одиниці залежить від значення напруги живлення Unop> 0,7 Uживлення.

Для більшості логічних елементів КМОН КрЄЗ=100. гранична робоча частота 1МГц, час затримки становить 200 не.

1.1.2 Мікросхема К 561 ИР 9

Представляє собою чотирьох розрядний регістр. Тут використовуються ключі мутації J, К. Регістр має два послідовні входи J і К. Якщо їх з'єднати разом, то вийде простий вхід D. Сам регістр побудований на D - тригерах. Вони з'єднуються з КК послідовно, якщо на вхід перемикання P/S подано напругу низького рівня, ключ

комутації розмикають послідовний зв'язок тригерів, але до їх входів D підмикаються лінії паралельної розгортки D1 - D4. у випадках послідовної і паралельної розгортки інформація може переміщатися по регістру згідно з позитивним перепадом на тактовому