КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни "Основи схемотехніки"

Тема : Цифровий пристрій для визначення номера максимального значення паралельних двійкових кодів.

ЗМІСТ

Вступ......................................................................................................................5

1. Теоретична частина..........................................................................................7

1.1 Завдання на курсовий проект........................................................................7

1.2 Аналіз завдання..............................................................................................8

1.3 Основні технічні терміни..............................................................................9

1.4 Принцип роботи основних блоків...............................................................11

2. Конструкторська частина..............................................................................16

2.1 Аналіз елементів вибраної бази..................................................................16

2.2 Розрахунок елементів схеми.......................................................................17

2.3 Вибір мікросхем...........................................................................................20

2.4 Порядок роботи схеми.................................................................................23

2.5 Дослідження віртуальної схеми пристрою................................................24

Висновки.............................................................................................................26

Перелік використаної літератури.....................................................................27

Перелік елементів..............................................................................................28

ВСТУП

Метою даного курсового проекту є розробка цифрового пристрою для визначення номера максимального значення паралельних двійкових кодів.

В даний час у зв'язку з бурхливим розвитком науки і техніки широке застосування одержали схемотехнології, які активно застосовуються в інтегральних схемах.

Комп’ютерна схемотехніка – це технічний напрямок, зв’язаний із розробкою, відлагоджуванням, обслуговуванням цифрових комп’ютерних, комп’ютирезованих та інтегрованих систем.

Ці знання необхідні фахівцям, зв’язаним з інтенсивним використанням комп’ютерної техніки,автоматизованих систем обробки даних і керування, спеціалістам з електроніки та радіотехніки, цифрових автоматів та робототехніки.

Знання комп’ютерної схемотехніки також потрібно всім тим, хто зв’язаний їз створенням програмного забезпечення автоматизованих систем і комп’ютерів, що визначається тісною взаємодією апаратних й програмних засобів. Програміст, що добре знає апаратну частину завжди має перевагу перед іншими, його програми будуть більш ефективнішими та досконалішими.

В представленому проекті необхідно розробити схему електричну принципову даного пристрою, підібрати елементну базу і необхідні IMC, які потрібні для реалізації проекту, вивчити принцип роботи схеми в цілому і її окремих вузлів.

Дана розробка курсового проекту дозволяє чітко побачити застосування та впровадження цифрових технологій та комп’ютерної схемотехніки в

повсякденне життя людей і використання цифрової техніки в різних галузях

промисловості, господарства, а також дозволяє зрозуміти реальну значимість новітніх технологій в процесі розвитку людства та впровадження їх у суспільну

діяльність та роботу, як кожної людини зокрема так і всіх людей разом.

Після розробки принципової схеми пристрою необхідно перевірити його працездатність і функціональність. Для цього розроблену схему досліджують на програмному сімуляторі Electronics Workbench 5.12

Проект скаладається з таких частин:

- Схема електрична принципова;

- Віртуальна модель розробленої схеми на сімуляторі Electronics Workbench 5.12

- Пояснювальна записка, що складається з двох розділів:

Теоретичного аналізу поставленої задачі

Конструкторської розробки, в якій виконано розрахунки,

описана робота і обґрунтовано вибір елементів схеми.

1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Завдання на курсове проектування.

Спроектувати цифровий пристрій для визначення номера максимального значення паралельних двійкових кодів

Вхідні дані Розрядність вхідних кодів –8, номеру значення – 2

Рисунок 1.1 Завдання на курсовий проект.

1– генератор

2 – регістри зсуву

3 – компаратори

4 – мультиплексори

5 – дешифратор на ЛЕ

1.2 Аналіз завдання

Визначення номера максимального значення паралельних двійкових кодів найзручніше спроектувати за допомогою схеми, що складається з регістрів зсуву, компараторів та мультиплексорів.

Від зовнішнього джерела на схему подаються двійкові коди які записуються в перший регістр. За допомогою мультивібратора виконується зсув кодів по інших регістрах.

По 8-розрядній шині двійковий код з першого та другого регістрів подається на перший компаратор, де ці коди порівнюються. Також по 8-розрядній шині двійковий код з першого та другого регістрів подається на перший мультиплексор, який виконує роль комутатора. На мультиплексор також подається вихідний сигнал з першого компаратора, який вказує на те яким чином повинен спрацювати мультиплексор.

Аналогічним чином порівнюються двійкові коди з третього та четвертого регістрів: двійкові коди подаються на компаратор де вони порівнюються, також на мультиплексор і вихідний сигнал компаратора вказує на те як має спрацювати мультиплексор.

Отже двійкові коди між першим – другим, третім – четвертим регістрами - порівняні, залишилося порівняти їх між собою. Для цього вихідні сигнали з двох мультиплексорів подаються на третій компаратор. До третього компаратора підключений дешифратор, який перетворює двійковий код на сигнал семи сегментного індикатора, що підключений одразу після дешифратора. На індикаторі буде виводитися номер регістру на якому в даний момент буде записано максимальне значення.

1.3 Основні технічні терміни

Завданням курсового проекту є розробка цифрового пристрою для визначення номера максимального значення паралельних двійкових кодів. В курсовому проекті використані наступні терміни: регістр, дешифратор, компаратор, мультиплексор, генератор, індикатор, логічний елемент, синтез дешифратора.

Регістр – це послідовнісний пристрій, призначений для записування, тимчасового зберігання і перетворення двійкової інформації. Будь-який регістр складається із з’єднаних у певній послідовності тригерів і в багатьох випадках логічних елементів для керування ними. Кожен тригер призначений для введення, зберігання і виведення одного розряду двійкового числа. Загальне число тригерів у регістрі визначає його розрядність.

Дешифратор – пристрій призначений для перетворення двійкового коду на вході в сигнал на одному з виходів, а також в код семи сегментного індикатора. Якщо входів n – то вихідних шин повинно бути .

Компаратор – це комбінаційний пристрій призначений для порівняння двійкових чисел.

Мультиплексор – це комбінаційний пристрій призначений для передачі сигналу від одного з багатьох входів на один вихід. Він являє собою електричний перемикач, керований цифровим кодом.

Генератор – пристрій призначений для перетворення електричної енергії джерела постійного струму в енергію незатухаючих електричних коливань заданої форми.

Індикатор – знакосинтезуючий елемент призначений для візуальної індикації.

Логічний елемент – це схема, яка, згідно інформації вхідних сигналів, «може вирішувати», що відповісти на виході – «Так» чи «Ні». Логічні елементи складаються з певної кількості діодів і транзисторів, і є елементами інтегральної схеми.

Синтез дешифратора – це одна з важливих задач комбінаційних схем,

що поділяється на наступні етапи: на основі аналізу вимог, поставлених перед проектованою схемою, складаються логічні рівняння, що описують її функціонування; отримані рівняння мінімізуються; мінімізовані булеві рівняння представляються в заданій системі операторів; будуються схеми і з'ясовується відповідність фізичних характеристик схем заданим характеристикам,