Дешифратор - це пристрій призначений для перетворення двійкового коду на вході в сигнал на одному з виходів, а також в код семи сегментного індикатора.

Тригер - це електронний пристрій, який може перебувати в одному із двох стійких станів - одиничному або нульовому. Перехід з одного стану в інший здійснюється під час подання певних значень електричних сигналів на відповідні входи. Якщо таких сигналів

не буде, то тригер зберігає свій останній стан.

Даючи означення слову "тригер" з точки зору інформатики, то це логічний, послідовнісний пристрій, здатний зберігати 1 біт інформації.

Напруга на інверсному виході завжди має значення, обернене логічному стану прямого входу, тобто якщо Q=1 то Q =0.

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.

1.3 Опис роботи блок схеми

Блок-схема пристрою показана на рисунку 1.1

Рисунок 1.1- Пристрій для визначення успішності студента

На рисунку зображені:

1 - Б-тригер;

2 - регістр чотирирозрядний;

3 - шина даних;

4 - регістр чотирирозрядний;

5 - лічильник імпульсів;

6 - дешифратор;

7 - індикатор.

Блок-схема пристрою складається з семи основних частин. Під час введення відповіді студентом Б-тригер 1 забезпечує паралельне занесення інформації до регістра 2. Після занесення десятої відповіді в регістр через шину даних 3 відбувається послідовне занесення в регістр 4 який передає інформацію до лічильника імпульсів 5. По закінченню обрахунку правильних відповідей відбувається перетворення двійкового коду в код семисегментного індикатора 7, який показує оцінку рівня знань студента.

1.4 Аналіз існуючих схем даного типу

Мультивібраторами називають автоколивальні пристрої, які виробляють послідовність прямокутних імпульсів заданої частоти і шпаруватості.

У схемі мультивібратора рисунку 1.2 виникають незатухаючі коливання, а інвертори логічних елементів DD1.1 i DD1.2 по черзі перебувають у відкритому і закритому станах, виконуючи функцію пускових пристроїв, які перемикають конденсатори С1 і С2 для перезарядження їх в певній послідовності

Для певності розгляд роботи мультивібратора почнемо в момент t1. При цьому вихідний стан схеми мультивібратора такий: інвертор D1.1 закритий на його виході рівень логічної одиниці. Конденсатор С1 заряджається по колу: вихід елемента D1.1, конденсатор С1 резистор R2, земля, по мірі заряду конденсатора напруга на вході ЛЕ зменшується поки не доходить до порогового рівня і елемент D1.2 стрибком переходить у закритий стан. При цьому потенціал виходу цього, елемента набуває значення рівня логічної одиниці, і раніше розряджений конденсатор С2 починає заряджатися по колу: вихід елемента D1.2, конденсатор С2, резистор R1, земля.

Розряд конденсатора відбувається набагато швидше ніж заряд. В момент коли на верхній обкладинці зарядженого конденсатора стрибком встановлюється нульовий потенціал, напруга на нижній обкладинці прямує до від'ємного значення, але, як тільки потенціал досягає нульового рівня - відкривається захисний діод і конденсатор швидко розряджається через низький опір відкритого діода. Цей час, як правило набагато менше часу заряду. Тому тривалість імпульсу і паузи визначається тільки релаксаційними процесами в колах R1C2 R2C1 від сталої часу заряду конденсаторів С1 і С2.

Отже, на виходах мультивібратора періодично з'являються прямокутні імпульси.

(Рис.1.2) Якщо опір резисторів R1=R2= 1,8 кОм і ємність конденсаторів (С1=С2) змінюється

від 100 пФ до 0,1 мкФ, то частота коливань мультивібратора змінюється від 2 МГц до 300 Гц.

2 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

2.1 Обґрунтування вибраної елементної бази

Серією називають сукупність мікросхем різного функціонального призначення, які мають узгоджені електричні й часові параметри для спільного використання. До складу сучасних поширених серій входять десятки типів мікросхем - від ЛЕ до функціонально закінчених вузлів: лічильників, суматорів, запам'ятовуючих вузлів, мікропроцесорів тощо.

Відомі типи мікросхем в залежності від технології виготовлення:

1. ДТЛ - діодно-транзисторна логіка.

2. ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка.

3. ЕЗЛ - емітерно-зв'язана логіка.

4. І2Л — інтегрально-інжекційна логіка.

5. КМОН - логіка на комплементарних парах структури метал-окисел-напівпровідник.

Найпоширеніші в комп'ютерній схемотехніці серії це КМОН і ТТЛ.

Навіть якщо внутрішня будова схеми зроблена за іншою технологією, то вихідні пристрої організовані як елементи з властивостями ТТЛ (рідше КМОН).

Мікросхеми, які належать до ТТЛ, виконані за так званою біполярною технологією. Ці інтегральні схеми містять елементи, схожі на окремо виготовлені (дискретні) біполярні транзистори, діоди і резистори, причому діоди виготовляють на основі транзисторів. Звідси назва ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка.

Мікросхеми серій ТТЛ живляться від джерела постійної напруги 5 В ± 5 % споживають струм (залежно від призначення) від 10 до 100 мА. Напруга високого рівня (рівня логічної одиниці) становить не менше 2,4 В (типове значення 3,2...3,5 В), напруга

низького рівня (рівня логічного «0») — не менше 0,4 В (типове значення 0,1...0,2 В).

Для більшості логічних елементів серії ТТЛ Кроз. = 10,

де Кроз.-коефіцієнт розгалуження по виходу рівний числу одиничних навантажень, які можна одночасно підключити до виходу ЛЕ. Рід одиничним навантаженням розуміють один вхід іншого ЛЕ, підключений до виходу першого ЛЕ.

Гранична робоча частота мікросхем ТТЛ серії К555 становить ЗО МГц.

Середня потужність споживання базових елементів серії К 555 становить кілька

десятків міліват.

Завадостійкість базових логічних елементів оцінюють у статичному і динамічному режимах. При цьому статична завадостійкість визначається рівнем напруги, яка подається на вхід елемента відносно рівнів логічних «0» і «1», при якій стан на виході схеми не змінюється. Для елементів