Преобразователь двоичного кода в код Хемминга с исправлением одиночных и обнаружением двойных ошибок

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2011 в 23:51, курсовая работа

Краткое описание

Основные методы повышения надежности цифровых устройств – применение более надежных деталей, их предварительная тренировка, оптимальное (в смысле надежности) построение схем и выбор режимов их работы, усовершенствование технологии изготовления и конструкции элементов и устройств, применение интегральной технологии – не позволяют решить задачу получения требуемой надежности из-за сложности и ответственности современных систем.

Содержимое работы - 1 файл

курсач по схемо2.doc

— 1.02 Мб (Скачать файл)

 

   КОДИРУЮЩЕЕ  УСТРОЙСТВО.

      Должно  быть выполнено в ЭСЛ - логике.

Наиболее  подходящей является микросхема К1500ЛП107 (она больше всех удовлетворяет критерию оптимизации (fmax)), которая содержит пять элементов сложения по модулю 2.

УГО К1500ЛП107

6,7-общие; 18 – питание

 

Таблица истинности логического элемента сложения по модулю 2.

На  входах На выходе
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
 
 

 

Основные  параметры микросхемы К1500ЛП107

Uип U0вых U1вых Iвх I0вх I1вх Iпот t1,0зд.р t0,1зд.р.
В В мА мкА мкА мА нс нс.
-5,2В -1,61 -1,035 - 0,5 350 -80 2,5 2,5
 

      Для построения нашего КУ нам понадобится  четыре двухступенчатых каскада, и один трехступенчатый. Учитывая взаимную зависимость уравнений, выражающих значения контрольных символов в функции информационных, схема кодера может быть упрощена, то есть минимизирована. Однако при использовании минимизированной схемы на выходах кодера возможно появление коррелированных ошибок, вызванных отказом одного элемента. Кроме того, в этом случае затрудняется поиск отказавшего элемента. Поэтому минимизация кодера, при которой вводятся элементы, участвующие в вычислении одновременно нескольких контрольных символов,  нецелесообразна.  
  КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО.

      Корректирующее  устройство имеет ЭСЛ – логику.

В состав КрУ  входят логические элементы: И, И-НЕ, сумма  по модулю два и дешифратор.

      Дешифратор  К1500ИД170 с 3 на 8 (выбран исходя из критерия оптимизации). Микросхема К1500ИД170 представляет собой универсальный дешифратор. В зависимости от состояния управляющего входа S возможны два режима работы: два дешифратора с двумя входами и четырьмя выходами каждый(S=1); один дешифратор с тремя входами и восемью выходами(S=0). Мы будем использовать дешифратор во втором режиме(S=0). В обоих режимах с помощью дополнительных управляющих входов(WA,WB,W) можно формирование выходного слова в прямом(W=WA=WB=0) или инверсном виде(W=WA=WB=1).

 

Основные  параметры:

Uип U0вых U1вых Iвх I0вх I1вх Iпот t1,0зд.р. t0,1зд.р.
В В мА мкА мкА мА нс нс
-5,2В -1,61 -1,035 - 0,5 310 -153 3,0 -

 

УГО К1500ИД170

6,7-общие; 18 – питание

 

  Назначение входов  и выходов:

            12,13,15,24,1 - информационные входы;

            20,18 - входы синхронизации;

            2,4,5,3,8,10,11,9 - выходы;

            21,22,23,14 – управляющие входы;

 
 

Логический  элемент сумма по модулю 2.

      Наиболее  подходящей является микросхема К1500ЛП107, она была уже рассмотрена выше, при проектировании КУ.

Микросхема  К1500ЛМ102.

 

      Микросхема  К1500ЛМ102 содержит 3 элемента 2И-НЕ и 1 элемент 2И/2И-НЕ. Эта микросхема наиболее подходит по критерию оптимизации (fmax).

 

Основные параметры:

Uип U0вых U1вых Iвх I0вх I1вх Iпот t1,0зд.р t0,1зд.р
В В мА мкА мкА мА нс нс
-5,2В -1,61 -1,035 - 0,5 350 -80 2,5 2,5

УГО К1500ЛМ102

        1,16 – общие; 8 – питание. 
        ВЫХОДНОЙ РЕГИСТР.

      Выходной  регистр имеет КМОП – логику.

      Выходной регистр предлагается построить на элементах памяти (триггерах), а не взять готовый регистр. Наиболее подходящей для построения будет микросхема H564ТМ2.

      Микросхема  H564ТМ2 содержит два двухтактных D-триггера. Условное графическое обозначение (УГО) приведено на рисунке:

       7- общий; 14 - +Uпит.

  Назначение входов и выходов:

            5,9 - информационные  входы;

            3,11 - входы синхронизации;

            6,8 - установка триггера  в логическую единицу;

            4,10 - сброс триггера  в ноль;

            1,13- прямой выход  триггера;

            2,12 - инверсный выход  триггера.

 

      Основные  параметры H564ТМ2

Uип U0вых U1вых Iвх I0вых I1вых Iпот t1,0зд.р t0,1зд.р. fmax
В В мкА мА мА мкА нс нс мГц
1,0 9,0 0,05 0,9 0,6 2,0 150 150 -
 

Очевидно, что для реализации восьмиразрядного регистра нам понадобиться четыре микросхемы Н564ТМ2.

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УРОВНЕЙ.

      Для согласования логических уровней различных  семейств цифровых устройств используются специальные элементы – преобразователи  уровней (ПУ). В отличие от логических элементов, у которых значения уровней  входных и выходных сигналов совпадают, у ПУ значения этих уровней всегда различны.

      В данном курсовом, используются следующие  преобразователи уровней: ТТЛ –  ЭСЛ, ЭСЛ - КМОП.

 

      Для обеспечения совместимости логических уровней элементов ТТЛ – логики с ЭСЛ – логикой используем преобразователь уровней 700ПУ124-2.

 

      Основные  параметры ИС 700ПУ124-2  :

Uип U0вых U1вых Iвх I0вх I1вх Iпот t1,0зд.р t1,0зд.р. Рпот.ср.
В В мкА мА мА мкА нс нс мВт
- -1,63 -0,98 12800 200 66 6 3,6 343 343

УГО 700ПУ124-2

9 – питание +5В; 8 – питание –5,2В; 16 – общий.

 

      Для обеспечения совместимости логических уровней элементов ЭСЛ – логики с КМОП – логикой, используем преобразователь  уровней 700ПУ125-2. Он содержит четыре преобразователя  уровней сигналов.

Основные  параметры 700ПУ125-2:

Uип U0вых U1вых Iвх I0вх I1вх Iпот t1,0зд.р t1,0зд.р. Рпот.ср.
В В мкА мА мА мкА нс Нс мВт
0,3 8,2 0,1 - - 0,1 380 150 260
 

УГО 700ПУ125-2:

9 – питание  +5В; 8 – питание -5,2В; 16 – общий

 

Таблица соответствия входов выходам микросхемы

Входы Выходы
2 3 6 7 10 11 14 15 4 5 12 13
0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0
1 Uоп 1 Uоп 1 Uоп 1 Uоп 0 0 0 0
0 Uоп 0 Uоп 0 Uоп 0 Uоп 1 1 1 1
Uоп 1 Uоп 1 Uоп 1 Uоп 1 1 1 1 1
Uоп 0 Uоп 0 Uоп 0 Uоп 0 0 0 0 0

Информация о работе Преобразователь двоичного кода в код Хемминга с исправлением одиночных и обнаружением двойных ошибок