Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

13 968-К-2001 2202 КП-ПЗ

Изм Лист №Документа Подпись Дата .

Разраб. . .

Проверил .

Лист

Листов

УКСИВТ,
3А-1

Содержание

Стр.
1. Введение………………………………………………………..… 5
2. Микросхемотип…………………………………………………. 6
3. Описание схемы………………………………………………... 14
4. Графическая часть…………………………………………….. 16

1. Схема………………………………………………………. 16

2. Общий вид…………………………………………….…. 19
5. Технология изготовления…………………………………….. 22
6. Используемая литература……………………………………25

| |
|1. Введение |
| |
|Научно-технический прогресс не возможен без элекрофикации всех отраслей |
|народного хозяйства. Потребности народного хозяйства в электрической энергии |
|непрерывно растут, что приводит к увеличению ее производства. |
|Современный этап научно-технического прогресса характеризуется широким |
|внедрением достижений микро электротехники в создание изделий |
|культурно-бытового и хозяйственного назначения. |
|Наука стала непосредственной производительной силой, а научные достижения |
|оказались в существеннейшей степени зависящими от уровня развития и |
|возможностей современных технологий. |
|Электронные приборы составляют основу важнейших средств современной связи, |
|автоматики, измерительной техники. Они помогают проникнуть в тайны микромира и |
|космоса, измерить электрические потенциалы живой клетки и атомарные |
|шероховатости обрабатываемой поверхности. Эти приборы преобразуют солнечное |
|излучение в электрическую энергию, питающую спутники. На основе электроники |
|реален переход к полностью автоматизированному производству. Уже сейчас |
|применяются станки с числовым программным управлением и промышленные работы. |
|Качественным скачком в развитии электроники было создание в последнее два |
|десятилетия микросхем с последовательно и быстро увеличивающейся степенью |
|интеграции электронных элементов ИС, БИС, СБИС. |
|Ускоренно развивается производство технически сложной бытовой аппаратуры |
|длительного пользования с улучшенными потребительскими и эстетическими |
|свойствами, полученными благодаря использованию современных компонентов и, в |
|первую очередь, интегральных микросхем. |
|Применение современной элементной базы позволило не только усовершенствовать |
|старые, но и создать новые методы проектирования, конструирования и |
|производства бытовой радиоаппаратуры, улучшить ее технические и |
|эксплуатационные характеристики. Малые габариты, масса, потребляемая мощность, |
|высокая надежность, долговечность, многообразное функциональное значение дали |
|возможность создать такие устройства, как персональный микрокасетный |
|проигрыватель, видеомагнитофон и др. |
| | | | | | |Лист|
| | | | | |13 Ч-777-2001 2202 КППЗ | |
| | | | | | | 5 |
|Изм.|Лист|№ Докум. |Подпись|Дата| | |
|2. Микросхемотип |
|Основу последовательностных цифровых структур составляют триггеры различных |
|типов, которые могут использоваться самостоятельно или в составе счетчиков, |
|регистров и т. д. |
|Триггеры ТТЛ-микросхем различаются по своим возможностям. Так называемые JK- и |
|D-триггеры ТМ2 могут работать в счетном режиме, то есть менять свое состояние на|
|противоположное на каждый импульс, приходящий на счетный вход триггера. Триггеры|
|других микросхем могут работать только в режиме хранения информации, |
|записываемой в них в момент подачи тактовых импульсов. На рис. 16 приведены |
|графические обозначения описываемых далее триггеров. |
|Триггер К155ТВ1 имеет девять входов: R - установки в 0, S - установки в 1, С - |
|тактовых импульсов, J и К - управляющие (по три входа, объединенных по схеме И),|
|а также прямой и инверсный (обозначен кружком) выходы. При подаче лог. 0 на вход|
|R триггер устанавливается в нулевое состояние, при котором на прямом выходе лог.|
|0, на инверсном - лог. 1. При подаче лог. 0 на вход S триггер устанавливается в |
|единичное состояние. При подаче лог. 0 одновременно на оба входа (R и S) |
|триггера на обоих выходах появляется лог. 1. Состояние триггера после снятия |
|лог. 0 со входов R и S определяется тем, с какого из входов лог. 0 снят |
|последним. Аналогично управляются по входам R и S все описываемые далее триггеры|
|ТТЛ. |
|Сложнее происходит работа триггера при подаче сигналов на входы С, J и К. |
|Наиболее простой режим - при лог. 1 на входах J и К. В этом случае JK-триггер |
|работает, как обычный триггер со счетным входом: по спаду каждого положительного|
|импульса на тактовом входе С состояние триггера меняется на противоположное. |
|Если хотя бы на одном входе J и на одном входе К одновременно лог. 0, состояние |
|триггера при подаче импульсов по тактовому входу С не меняется. |
|Если на всех входах J лог. 1, хотя бы на одном входе К - лог. 0, по спаду |
|положительного импульса на входе С триггер устанавливается в единичное состояние|
|независимо от своего предыдущего. Если хотя бы на одном входе J лог. 0, на всех |
|входах К - 1, по спаду импульса на входе С триггер устанавливается в нулевое |
|состояние. |
|Изменение сигналов на J- и К-входах при лог. 0 на входе С не влияет на состояние|
|JK-триггера. Если же на входе С лог. 1, изменение сигналов на J- и К-входах само|
|по себе не влияет на состояние выходов, но запоминается. Если триггер находится |
|в нулевом состоянии и во время действия положительного тактового импульса на |
|всех входах J была кратковременно лог. 1, по спаду импульса положительной |
|полярности триггер перейдет в единичное состояние независимо от состояния входов|
|J и К на момент спада. Аналогично, если триггер находится в единичном состоянии |
|и во время действия тактового импульса на всех входах К была кратковременно лог.|
|1, по спаду тактового импульса триггер перейдет в нулевое состояние независимо |
|от состояния входов J и К. |
| | | | | | |Лист|
| | | | | |13 Ч-777-2001 2202 КППЗ | |
| | | | | | | 6 |
|Изм.|Лист|№ Докум. |Подпись|Дата| | |

| |
|[pic] |
| |
|Предельная частота работы триггера К155ТВ1 10 МГц. |
|Микросхема ТВ6 (рис. 16) - сдвоенный JK-триггер. Каждый триггер имеет вход для |
|подачи тактовых импульсов С, входы для подачи информации J и К, вход сброса R. |
|Приоритетом пользуется вход R -при подаче на него лог. 0 триггер устанавливается|
|в нулевое состояние, при котором на прямом выходе триггера - лог. 0, на |
|инверсном -лог. 1. При лог. 1 на входе R возможна запись информации со входов J |
|и К. Переключение триггера происходит по спаду импульсов положительной |
|полярности на входе С. Если перед спадом сигнала на входе С на входе J лог. 1, |
|на входе К лог. 0, триггер установится в единичное состояние, если на входе J |
|лог. 0, на входе К лог. 1 - в нулевое. Если на входах J и К лог. 0, переключение|
|по спаду импульса на входе С не произойдет; если на обоих входах лог. 1, триггер|
|по спаду на входе С переключится в противоположное состояние. Для переключения |
|триггера важна информация на входах J и К непосредственно перед переходом на |
|входе С уровня лог. 1 в лог. 0, поэтому информация на входах J и К может |
|меняться как при лог. 0, так и при лог. 1 на входе С. Предельная частота работы |
|триггеров микросхем К555ТВ6 и КР1533ТВ6 - 30 МГц. |

| |
|Микросхема ТВ9 (рис. 16) - также два JK-триггера, имеющих дополнительно ко |
|входам триггеров К555ТВ6 еще входы установки в единичное состояние S при подаче |
|лог. 0 на вход S. В остальном логика работы этих триггеров аналогична логике |
|работы триггера ТВ6. |
|Предельная частота работы триггеров микросхем К555ТВ9 и КР1533ТВ9 - 30 МГц. |
|Микросхема ТВ10 (рис. 16) - два JK-триггера, функционирующих аналогично |
|триггерам микросхем ТВ9, но отличающихся наличием лишь одного установочного |
|входа. Этот вход можно считать входом установки в состояние 1 (вход S), можно |
|считать входом сброса (вход R), в этом случае входы J и К и прямой и инверсный |
|выходы меняются местами. Оба варианта графического обозначения триггера |
|приведены на рис. 16. |
|Микросхема ТВ11 (рис. 16) - два аналогичных JK-триггера со входами установки и |
|сброса, входы сброса и тактовые входы этих триггеров соответственно объединены. |
| |
|Предельная частота работоспособности триггеров КР1533ТВ10 и КР1533ТВ11- 30 МГц, |
|триггеров КР531ТВ9- КР531ТВ11 -80 МГц. Входные токи триггеров серии КР531 по |
|некоторым входам увеличены - для выводов S всех триггеров - 7 мА, R для |
|КР531ТВ11 - 14 мА, С для КР531ТВ9 и КР531ТВ10- 4 мА, для КР531ТВ11-8 мА. |
|Микросхема ТВ15 - сдвоенный JK-триггер (рис. 16), каждый из которых имеет входы:|
|R и S - для установки в 0 и 1 при подаче лог. 0 на соответствующий вход, С - для|
|подачи тактовых импульсов и J и К-информационные. Особенность микросхемы в том, |
|что входы К - инверсные. В отличие от описанных выше JK-триггеров переключение |
|происходит по спаду импульсов отрицательной полярности на входе С. |
|Счетный режим переключения триггера на каждый импульс осуществляется при подаче |
|на вxoд J лог. 1, на вход К - лог. 0. Если на входы J и К подать лог. 1, по |
|спаду импульса отрицательной полярности произойдет установка триггера в 1, если |
|на эти входы подать лог. 0 - в 0. Объединение входов J и К превращает триггеры |
|микросхемы в D-триггеры, аналогичные триггерам микросхем ТМ2, описываемых ниже. |
|При J = 0, К = 1 происходит блокировка переключения, и триггеры микросхемы ТВ15 |
|на импульсы на входе С не реагируют. Сигналы на входах J и К можно изменять как |
|при лог. 0, так и при лог. 1 на входе С - для переключения триггера играют роль |
|сигналы на этих входах лишь непосредственно перед переходом напряжения на входе |
|С с лог. 0 на лог. 1. |
|Предельная частота функционирования триггеров К155ТВ15 -25 МГц, КР1533ТВ15 - 34 |
|МГц. |
|Микросхема ТМ2 (рис. 16) содержит два D-триггера. Триггер D-типа имеет вместо |
|входов J и К один вход D. По входам R и S |
| |

| |
|D-триггер работает так же, как и JK-триггер. Если на входе D лог. 0, по спаду |
|импульса отрицательной полярности на входе С триггер устанавливается в нулевое |
|состояние, при лог. 1 на входе D по спаду импульса отрицательной полярности на |
|входе С триггер устанавливается в единичное состояние. |
|Для получения режима счетного триггера вход D соединяют с инверсным выходом |
|триггера, в этом случае триггер меняет свое состояние на противоположное по |
|спадам входных импульсов отрицательной полярности. |
|Предельная частота функционирования триггеров К155ТМ2 -15 МГц, К555ТМ2 - 25 МГц,|
|КР1533ТМ2 - 40 МГц, КР531ТМ2 -80 МГц. Входные токи микросхемы КР531ТМ2 в |
|состоянии лог. 0 составляют 4 мА по входам С и S, 6 мА по входу R, 2 мА по входу|
|D. |
|На основе JK- и D-триггеров ТМ2 строятся счетчики и делители частоты. |
|Для построения двоичных счетчиков счетные входы JK-триггеров К155ТВ1, ТВ6, ТВ9 -|
|ТВ 11 соединяют с прямыми выходами предыдущих триггеров, а D-триггеров ТМ2 и |
|JK-триггеров ТВ 15 с инверсными (рис. 17). Отличие в подключении входов связано |
|с тем, что триггеры микросхем ТМ2 и ТВ 15 срабатывают по спаду импульсов |
|отрицательной полярности, а остальные - по спаду импульсов положительной |
|полярности. |
|Состояние счетчика (число поступивших на его вход импульсов после установки в 0)|
|однозначно определяется состоянием его триггеров. В частности, для |
|четырехразрядных счетчиков состояние может быть определено по формуле |
|[pic] |
| |
|где Yi= 0 или 1 - состояние 1-го триггера (i = 1 - 4, начиная со входа |
|счетчика); Рj= 2^i - 1 - вес i-го разряда счетчика. О таких счетчиках |
|[pic] |
| |

| |
|говорят, что они работают в весовом коде 1-2-4-8. Счетчик может быть построен |
|так, что его весовой код будет отличаться от рассмотренного. Так, для |
|четырехразрядных счетчиков получили распространение коды 1-2-4-6, 1-2-2-4 и др. |
|Существуют такие структуры счетчиков, состояние которых не может быть выражено |
|приведенной выше формулой. О таких счетчиках говорят, что они работают в |
|невесовом коде. Их состояния определяют по временным диаграммам или таблицам |
|переходов. Сказанное о четырехразрядных счетчиках распространяется на счетчики |
|любой разрядности. |
|Делители частоты (далее просто делители) отличаются от счетчиков тем, что в них |
|используется только один выход - выход последнего триггера. Таким образом, |
|n-разрядный двоичный счетчик всегда можно рассматривать как делитель на 2^n. |
|Часто необходимо осуществить деление частоты на некоторое целое число т, не |
|являющееся степенью двойки, в таких случаях обычно используют n-разрядный |
|двоичный счетчик (2^n >m) и вводом дополнительных логических связей обеспечивают|
|пропуск 2^n - m состояний в процессе счета. Этого можно достигнуть, например, |
|принудительной установкой счетчика в 0 при достижении состояния m или |
|принудительной установкой счетчика в состояние 2^n - m при его переполнении. |
|Возможны и другие способы. Например, наиболее часто применяемая декада (счетчик |
|с коэффициентом пересчета 10) нa JK-триггерах К155ТВ1 строится по схеме рис. 18 |
|(а). При подаче импульсов с 1-го по 8-й декада работает как обычный двоичный |
|счетчик импульсов. К моменту подачи восьмого импульса на двух входах J |
|четвертого |
|[pic] |
| |
|триггера формируется уровень лог. 1, восьмым импульсом этот триггер |
|переключается в единичное состояние и уровень лог. 0 с его инверсного |

| |
|выхода, подаваемый на вход J второго триггера, запрещает его переключение в |
|единичное состояние под действием десятого импульса. Десятый импульс |
|восстанавливает нулевое состояние четвертого триггера, и цикл работы делителя |
|повторяется. |
|Декада на рис. 18 (а) работает в весовом коде 1-2-4-8. Временная диаграмма ее |
|работы приведена на рис. 18 (б). |
|Декада на D-триггерах, схема которой приведена на рис. 19 (а), работает в |
|невесовом коде. Временная диаграмма ее работы приведена на рис. 19 (б). |
|[pic] |
| |
|Построение счетчиков с коэффициентом пересчета 10 (декад) на триггерах ТВ6, ТВ9,|
|ТВ10 отличается от построения на триггерах К155ТВ1, так как у триггеров |
|указанных микросхем по одному входу J и К. |
|На рис. 20 приведена схема декады, работающей в весовом коде 1-2-4-8. Для |
|увеличения числа входов J до необходимого использован один элемент микросхемы |
|К555ЛИ1. На рис. 21 (а) приведена схема декады, выходной код которой не является|
|весовым. Работа декады проиллюстрирована на диаграмме рис. 21 (б). Элемент DD3 |
|не является обязательным, он преобразует код работы декады в весовой код 1-2-4-8|
|(выходы А, В, С, Е), что может быть необходимым для подключения к декаде |
|дешифратора или преобразователя кода для семисегментного индикатора. |

| |
|[pic] |
| |
|[pic] |
| |
|Декада, схема которой приведена на рис. 22 (а), также работает в невесовом коде.|
|Делитель на пять DD1.2, DD2.1, DD2.2 этой декады выполнен на основе сдвигающего |
|регистра с перекрестными связями так же, как и декады на D-триггерах рис. 19 |
|(а). Коэффициент деления шесть такого регистра уменьшен до пяти за счет |
|подключения входа R триггера DD2.2 к прямому выходу триггера DD2.1. Временная |
|диаграмма работы приведена на рис. 22 (б). |

| |
|[pic] |
|[pic] |
| |
|Микросхема ТР2 (см. рис. 16) - четыре RS-триггера. Два триггера микросхемы |
|имеют по одному входу R и S, два других - по одному входу R и по два входа S. |
|Сброс и установка триггеров в 1 происходят при подаче лог. 0 соответственно на |
|входы R и S. Входы S тех триггеров, гдеих два, собраны как логический элемент |
|ИЛИ для сигналов лог. 0, поэтому для установки триггеров в состояние 1 |
|достаточно подать лог. 0 на один из входов S, состояние второго при этом не |
|играет роли. Если на входы R и S триггера подать лог. 0, на выходе триггера - |
|лог. 1. Состояние триггера после снятия сигналов лог. 0 со входов R и S будет |
|определяться тем, с какого из входов лог. 0 будет снят последним. |
|Микросхему ТР2 можно использовать для подавления дребезга контактов (рис. 23) и |
|в других случаях. |

| |
|3. Описание схемы |
| |
| |
|Микросхема КР1533ТВ6 представляет собой два JK-триггера, срабатывающих по |
|отрицательному фронту тактового сигнала, со входами сброса. Низкий уровень |
|напряжения на входе сброса R устанавливает прямой выход Q соответствующего |
|триггера в состояние низкого уровня напряжения вне зависимости от логического |
|состояния на других входах. |
| |
|При наличии на входе сброса напряжения высокого уровня для правильной работы |
|триггера требуется предварительная установка информации по входам J и К |
|относительно отрицательного фронта тактового сигнала, а также |
|соответствующая выдержка информации после подачи отрицательного фронта |
|синхросигнала С. При подаче на входы J и К напряжения высокого уровня триггер |
|будет работать в качестве счетного. |
| |
|Принципиальные отличия серии КР1533 |
| |
|Маломощные быстродействующие цифровые ИМС серии КР1533 предназначены для |
|организации высокоскоростного обмена и обработки цифровой информации, временного|
|и электрического согласования сигналов в вычислительных системах. Микросхемы по |
|сравнению с известными сериями логических ТТЛ микросхем обладают минимальным |
|значением произведения быстродействия на рассеиваемую мощность. Аналог- серия |
|SN74ALS фирмы Texas Instruments. |
|Микросхемы изготавливаются по усовершенствованной эпитоксиально – планарной |
|технологии с диодами Шоттки и окисной изоляцией, одно- и двухуровневой |
|металлизированной разводкой на основе PtSi-TiW0AlSi. |
|Конструктивно микросхемы серии КР1533 выполнены в 14-, 16-, 20-, и 24- выводных |
|стандартных пластмассовых корпусах типа 201, 14-1, 238.16-1, 2140.20-8, |
|2142.42-2. |
|Технические характеристики: |
|Стандартные ТТЛ входные и выходные уровни сигналов. |
|Напряжение питания 5,0 В (10%. |
|Задержка на вентиль 4 нс. |
|Мощность потребления на вентиль 1мВт. |
|Тактовая частота до 70 мГц. |
|Выходной ток нагрузки низкого уровня до 24 мА. |
|Выходной ток нагрузки высокого уровня - 15 мА. |
|Гарантированные статические и динамические характеристики при емкости нагрузки |
|50 пФ в диапазоне температур от –10о С до +70о С и напряжений питания 5 В (10%.|
| |
|Устойчивость к статическому электричеству до 200 В. |
| |
| |
|Микросхема размещена в корпусе 201.14-1 и по основным электрическим параметрам |
|превосходит аналог фирмы TI. |
| |
| |

| |
|Для справки: |
|— емкость входа — не более 5 пФ по выводам 01, 04, 08, 11 и не более 6 пф по |
|выводам 09, 10, 12, 13. |
|— допускается подключение к выходам емкости не более 200 пф, при этом |
|нормы на динамические параметры не регламентируются; |
|— эксплуатация микросхем в режиме измерения iq, uqjjj не допускается; |
|— допустимое значение статического потенциала — 200 В; |
|— допускается кратковременное воздействие (в течение не более |
|5 мс) напряжения питания до 7 В; |
|— собственные резонансные частоты микросхем до 20 кГц отсутствуют; |
|— максимальное время фронта нарастания и время фронта спада входного импульса — |
|не более 1 мкс, а по входу синхронизации не более 50 не. |
| |
|Параметры временной диаграммы работы: |
|— длительность импульса по выводам 09, 12 (С) — не менее 20 не, по выводам 10, |
|13 (R) — не менее 25 не; |
|— время опережения установки информации по выводам 01, 04, 08, 10, 11. 13 (J, К,|
|I — не активный фронт) относительно фронта спада на выводе 09, 12 (С) — не менее|
|20 не; |
|— время удержания информации на выводах 01, 04, 08, 1! (J, К) относительно спада|
|на выводе 09, 12 (С) — не менее 0 не; |
|— максимальная тактовая частота на выводах 09, 12 (С) — не более 34 МГц. |
| |
|Дополнительная информация: |
|— технические условия бК0.348.80бт35ТУ. |
| |
| |

4. Графическая часть

4.1 Схема
Условное графическое обозначение
[pic]Таблица назначения выводов
|Номер вывода |Обозначение |Назначение |
|01 |J1 |Вход управления J триггера Т1 |
|02 |[pic] |Выход инверсный триггера Т1 |
|03 |Q1 |Выход прямой триггера Т1 |
|04 |K1 |Вход управляющий К триггера Т1 |
|05 |Q2 |Выход прямой триггера Т2 |
|06 |[pic] |Выход инверсный триггера Т2 |
|07 |0V |Общий вывод |

13 777-Ч-2001 2202 КП-ГЧ

Изм Лист №Документа Подпись Дата .

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: контрольные работы, инновационная деятельность, текст для изложения.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата