Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2011 в 23:51, курсовая работа
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.
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.
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 |
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 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 |
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 | |
5В | 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
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 |
9 – питание +5В; 8 – питание –5,2В; 16 – общий.
Для
обеспечения совместимости
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 | |
9В | 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 |