Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Сентября 2013 в 12:57, курсовая работа
Интегральная микросхема представляет собой миниатюрный электронный блок, содержащий в общем корпусе транзисторы, диоды, резисторы и другие активные и пассивные-элементы, число которых может достигать нескольких десятков тысяч. Одна микросхема Может заменить целый блок радиоприемника, электронной вычислительной машины (ЭВМ) и электронного автомата. «Механизм» наручных электронных часов, например, — это всего лишь одна большая микросхема.
По своему функциональному назначению интегральные микросхемы делятся на две основные группы: аналоговые, или линейно-импульсные, и логические, или цифровые, микросхемы. Аналоговые микросхемы предназначаются для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний разных частот, например, для приемников, усилителей, а логические — для использования в устройствах автоматики, в приборах с цифровым отсчетом времени, в ЭВМ.
Для создания схемы электрической принципиальной необходимы следующие компоненты.
.
Рисунок 13 – Источники Electronics Workbench
Все источники в Electronics Workbench идеальные. Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю, поэтому его выходное напряжение не зависит от нагрузки. Идеальный источник тока имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, поэтому его ток не зависит от сопротивления нагрузки.
Заземление
Компонент "заземление" имеет нулевое напряжение и таким образом обеспечивает исходную точку для отсчета потенциалов.
Источники напряжения +5В
Используя этот источники напряжения, можно устанавливать фиксированный потенциал узла +5 В или уровень логической единицы.
Источник сигнала «логическая единица»
Соединяющий узел
Узел применяется для соединения проводников и создания контрольных точек. К каждому узлу может подсоединяться не более четырех проводников.
После того, как схема собрана, можно вставить дополнительные узлы для подключения приборов.
Библиотека DIGITAL ICs
Рисунок 14 – Библиотека DIGITAL ICs
В состав библиотеки DIGITAL ICs входят микросхемы 74 серии ТТЛ (аналоги отечественных серий: LS - 555, F-1531, ALS-1533, AC-1554, HC-1564, ACT-1594).
Word Generator
Word Generator - генератор логических сигналов, позволяет выводить на 16 выходов различные комбинации логических сигналов.
Logic Analyzer
Logic Analyzer - логический анализатор, позволяет наблюдать временные диаграммы до 16-ти логических сигналов.
Чтобы собрать электрическую схему, нужно:
Для этого нужно: щелчком мыши выбрать соответствующую библиотеку элементов, подвести курсор мыши на нужную кнопку в библиотеке элементов и, нажав левую кнопку мыши и не отпуская ее, перетащить элемент на рабочее поле. Рядом с элементом будут отображены его параметры по умолчанию, которые в процессе работы могут быть изменены пользователем.
2. Соединить элементы друг с другом.
Для этого нужно подвести курсор мыши к выводу элемента до появления маленького черного кружочка. Нажав левую кнопку мыши, подвести курсор к другому выводу до появления черного кружочка. После этого кнопку мыши можно отпустить.
Для соединения нескольких проводников провод от вывода элемента подводится к другому проводу до появления кружочка и отпускается кнопка мыши или ставится точка из библиотеки элементов BASIC.
При использовании в схеме микросхем, подключение источника питания и земли обязательно.
Собранная схема электрическая принципиальная изображена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Схема электрическая принципиальная.
Генератор слов используемый при симуляции изображен на рисунке 16.
Рисунок 16 – Генератор слов
Процесс компьютерного моделирования непосредственно представлен на рисунке 17, где изображен логический анализатор, отображающий режим работы составленной схемы. Здесь разными цветами выделены графики разных функций:
F1, F2, F3 – синий, зеленый и красный соответственно.
Рисунок 17 – Логический анализатор
Таблица работы схемы для сравнения теоретических и полученных путем моделирования значений приведена ниже.
Таблица 7 – Значения функций
A |
B |
C |
D |
F1 |
F2 |
F3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Исходя из сравнения графиков логического анализатора и значений таблицы истинности функций F1, F2, F3 можно сделать вывод, что схема электрическая принципиальная собрана верно и работает в нужном режиме, который соответствует теоретическим расчетам.
Заключение
В ходе курсового проектирования был изучен принцип построения логических функций на соответствующих логических элементах. Был изучен принцип работы мультиплексора, а также была изучена функциональная схема 7400. На основании исходных данных и полученных результатов были построены принципиальные и функциональная схема заданных логических уравнений. С помощью компьютерного моделирования в программе Electronics Workbench создали виртуальную, функциональную схему и, с помощью Логического Анализатора, проверили её соответствие заданным логическим уравнением.
Список использованных источников
1 Беспалько А. Е. Слагаемые технологии педагогического проектирования / А. Е. Беспалько – Мн. : Высшая школа, 1993
2 Берски Д. Соперничество высокой плотности с вентильными
матрицами. Электроника. - 1991. - № 5.
3 Берски Д. Быстродействующие ППВМ - кристаллы с повышенной
плотностью упаковки. // Электроника. - 1993. - .№ 18.
4 ГОСТ 14.304-73: Правила выбора технологического оборудования. – М. : Издательство стандартов.
5 ГОСТ 2.702-2011. Единая система конструкторской документации.
Правила выполнения электрических схем. Введ. 01.01.2011.
Информация о работе Конструирования логического (комбинационного) блока