|
|
||
|
9 |
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент |
не более 19,7 мВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 3, 4, 6, 9, 10, 12, 13 - входы X1-X8;
5 - выход Y2; 11 - выход Y4;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Таблица 4. Электрические параметры К155ЛА3.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня
не менее 2,4 В
4
Напряжение на антизвонном диоде
не менее -1,5 В
5
Входной ток низкого уровня
не более -1,6 мА
6
Входной ток высокого уровня
не более 0,04 мА
7
Входной пробивной ток
не более 1 мА
8
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
не более 22 мА
9
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
не более 8 мА
10
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент
не более 19,7 мВт
Микросхема К155ЛЕ1 представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ. Возьмем одну штуку.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 3, 4, 6, 9, 10, 12, 13 - входы X1-X8;
5 - выход Y2;
11 - выход Y4;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Таблица 4. Электрические параметры К155ЛЕ1.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня
не менее 2,4 В
4
Напряжение на антизвонном диоде
не менее -1,5 В
5
Входной ток низкого уровня
не более -1,6 мА
6
Входной ток высокого уровня
не более 0,04 мА
7
Входной пробивной ток
не более 1 мА
8
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
не более 22 мА
9
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
не более 8 мА
10
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент
не более 19,7 мВт
Микросхема К155ЛИ3 представляет собой три логических элемента 3И-НЕ. Возьмем одну штуку.
|
|
6 - выход Y2;
8 – выход Y3;
1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 13 - входы X1-X9;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Таблица 4. Электрические параметры К155ЛИ3.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня
не более 0,3 В
3
Выходное напряжение высокого уровня
не менее 2,4 В
4
Напряжение на антизвонном диоде
не менее -1,5 В
5
Входной ток низкого уровня
не более -1,4 мА
6
Входной ток высокого уровня
не менее 0,04 мА
7
Входной пробивной ток
не более 1 мА
8
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
не более 22 мА
9
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
не более 7 мА
10
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент
не более 19,4 мВт
Микросхема К155ЛИ1 представляет собой четыре логических элемента 2И. Возьмем одну штуку.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2, 4, 5, 9, 10, 12, 13 - входы X1-X8;
11 - выход Y4;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Таблица 4. Электрические параметры К155ЛИ1.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня
не менее 2,4 В
4
Напряжение на антизвонном диоде
не менее -1,5 В
5
Входной ток низкого уровня
не более -1,6 мА
6
Входной ток высокого уровня
не более 0,04 мА
7
Входной пробивной ток
не более 1 мА
8
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
не более 22 мА
9
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
не более 8 мА
10
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент
не более 19,7 мВт
Микросхема К155ИЕ5 является четырехразрядным двоичным счетчиком выполненном на двухступенчатых JK-триггерах. Возьмем одну штуку.
1 – вход счетный; 2, 3 – вход установки «0»
4, 6, 7 – свободный; 5 – Ucc;
8 – выход 2 - разряда; 9 – выход 1 - разряда;
10 – общий; 11 – выход 3 - разряда;
12 – выход 0 - разряда; 13 – свободный;
14 – вход счетный
Таблица 2. Электрические параметры счетчиков К155ИЕ5.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня при Uп=4,75 В
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня при Uп=4,75 В
не менее 2,4 В
5
Помехоустойчивость
не менее 0,4 В
6
Входной ток низкого уровня
не более 1,6 мА
7
Входной ток высокого уровня
не более 0,04 мА
8
Входной пробивной ток
не более 1 мА
9
Ток короткого замыкания
-18...-65 мА
10
Ток потребления
не более 102 мА
11
Потребляемая статическая мощность
не более 535 мВт
Микросхема К155ТМ2 содержит два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту сигнала. Возьмем 4 штуки.
6, 8 – входы S; 5, 9 – входы D;
1, 13 – прямые выходы
2, 12 – инверсные выходы;
3, 11 – входы С; 7 – общий;
14 – напряжение питания;
4, 10 – входы R.
Таблица 2. Электрические параметры счетчиков К155ТМ2.
1
Номинальное напряжение питания
5 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня при Uп=4,75 В
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня при Uп=4,75 В
не менее 2,4 В
5
Помехоустойчивость
не менее 0,3 В
6
Входной ток низкого уровня
не более 1,6 мА
7
Входной ток высокого уровня
не более 0,04 мА
8
Входной пробивной ток
не более 1 мА
9
Ток короткого замыкания
-18...-65 мА
10
Ток потребления
не более 120 мА
11
Потребляемая статическая мощность
не более 570 мВт
Микросхема К1556ХП8 является программируемой матрицей логики. Данная микросхема содержит в себе 8 В-каналов и 8 Т-каналов. В нашем случае используются только В-каналы. В каждом канале имеется D-триггер. Таким образом получается сдвиговый регистр.
Выходные буферы ПМЛ получает разрешение или запрещение работы от матрицы И, как было рассмотрено в предыдущем параграфе. В микросхеме типа ХП8 имеются элементы памяти – триггеры типа D, в количестве 8 штук.
Задержка между выводами вход-выход составляет не более 40 нс, а между тактовым сигналом и выходом не более 25 нс. Потребляет микросхема 180мА. Следовательно статическое потребление мощности составляет 945 мВт.
3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ
ГЕНЕРАТОРА ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ
Создание ГТИ для больших вычислительных устройств и систем является самостоятельной сложной инженерной задачей. Подобные ГТИ строятся, как правило, на дискретных компонентах, обеспечивают значительную выходную мощность, высокую стабильность временных соотношений качественные перепады выходного сигнала.
|
Расчет номиналов элементов для ГТИ.
При использовании микросхем не ТТЛ логики необходимо использовать дополнительный резистор. В моем же случае этого не надо.
Возьмём R1 = 300Ом.
tзд=tздDD13.1+tздDD6+tздDD15=22нс+36нс +27нс=85нс
F=1/tзд=1/85нс=11,764 МГц
С1 = 1/ (2,3 • R1 • 11,764МГц) = 125пФ
Выбран конденсатор типа КМ-5 емкостью 125пФ и резистор МЛТ-0,125 сопротивлением 300Ом.
4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
СХЕМЫ УЗЛА
Переход к принципиальной схеме.
При разработке принципиальной электрической схемы осуществляется переход от выбранной функциональной схемы к схеме принципиальной. В данном курсовом проекте нужно спроектировать устройство преобразующее двоичный код в доично-десятичнй код. При этом основным важным компонентом проектирования схемы будет подбор требуемых микросхем.
На схеме каждому элементу присвоено цифровое позиционное обозначение согласно ГОСТ 2.710-81.
Для надежной работы схемы и для обеспечения помехоустойчивости напряжения питания в цифровых устройствах обязательно фильтруются. Как правило, используется простейший способ фильтрации с помощью конденсатора. В этих целях используем низкочастотный электролитический конденсатор (типа К52, К53 или подобным ему) значительной емкости 5-30мкФ по каждой из шин питания и по одному высокочастотному конденсатору (типа КМ-5, КМ-6) емкостью 0,1-1мкФ на каждые 2-5 корпусов микросхем.
Неиспользованные входы можно подключить либо к источнику питания, либо к “земле” с учетом функциональных особенностей микросхемы.
Список использованной
литературы
1. Угрюмов Е.П. “Проектирование элементов и узлов ЭВМ” М. Высшая школа, 1987г.
2. “Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник”, Под ред. С.В.Якубовского. - М. Радио и связь, 1990.
3. Могнонов П.Б. “Схемотехника ЭВМ”: Учебное пособие ВСГТУ.- Улан-Удэ, 1997г.
4. Справочник «Логические И.С.1553,1554», 2-часть.- «Бином»,1993г.
5. “Методические указания к курсовому проекту по Схемотехнике ЭВМ.” Составитель П.Б.Могнонов. -Улан-Удэ,1995г.
6. Шило В.Л. “Популярные цифровые МС.”, М: Радио и связь.1989г.
7. Учебник «Схемотехника ЭВМ»,составитель Могнонов.П.Б.
8. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт, 1998г.
9. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998г.
Приложения
Расчет мощности элементов
Расчет мощности элементов.
С достаточной для практического применения точностью потребляемая каждым элементом мощность может быть найдена по формуле, приведенной в методических указаниях к курсовому проекту:
,
где Сн = См + kСвх - емкость нагрузки; Свых - выходная емкость логического элемента (принимается 30 пФ); См - емкость монтажа (принимается 15 пФ); Свх - входная емкость элемента нагрузки (принимается 10 пФ или по паспортным данным); k - количество элементов нагрузки; F - частота переключения; E - напряжение питания.
DD1=(15пФ+10*10пФ+30пФ)*25в*2Мгц =725*10-6Вт
DD2=(15пФ+9*10пФ+30пФ)*25в*5Мгц =1562,5*10-6Вт
DD3=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*25в*4Мгц=850*10-6Вт DD4=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*4Мгц =550*10-6Вт
DD5=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD6=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD7=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD8=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD9=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD10=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD11=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD12=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
DD13=(15пФ+1*10пФ+30пФ)*25в*15Мгц =2062,5*10-6Вт
Pобщ.(СИС)=222500 • 10-6 Вт=22,25мВт.
Страницы: 1, 2
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.