70978

Рассчет основных технических параметров модуля счетчика

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Все разнообразные средства цифровой техники: ЭВМ, микропроцессорные системы измерений и автоматизации технологических процессоров, цифровая связь и телевидение и т.д. состоятся на единой элементной базе, в состав которой входят чрезвычайно разные по сложности...

Русский

2014-10-30

211.41 KB

17 чел.

Содержание

Введение 2

Цели и задачи курсовой работы 4

1.Общая часть  6

1.1 Основные сведения о счетчиках 6

1.2 Асинхронный двоичный счетчик 7

1.3 Счетчики обратного счета 10

1.4 Синхронный последовательный счетчик 11

1.5 Счетчики с произвольным коэффициентом счета 13

2.Описание работы модуля счетчика 16

2.1 Описание принципиальной схемы модуля 16

2.2 Расчет динамических параметров 18

2.3 Расчет потребляемой мощности 19

2.4 Расчет надежности модуля 21

2.5 Конструкция модуля 24

Заключение 26

Список используемых источников 27

Приложения

1.Приложение А. Схема электрическая принципиальная.

2 Приложение Б. Перечень элементов.

3 Приложение В. Временные диаграммы работы модуля.

4 Приложение Г. Чертеж печатного узла.

5 Приложение Д. Таблица соединения элементов.

Введение

Информатизация общества – важнейшая задача, стоящая перед нашей страной и требующая интенсивного развития вычислительной техники и других средств обработки информации.

Все разнообразные средства цифровой техники: ЭВМ, микропроцессорные системы измерений и автоматизации технологических процессоров, цифровая связь и телевидение и т.д. состоятся на единой элементной базе, в состав которой входят чрезвычайно разные по сложности микросхемы – от логических элементов, выполняющих простейшие операции, до сложнейших программируемых кристаллов, содержащих миллионы логических элементов.

Широкое внедрение цифровой техники в радиолюбительское творчество связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габариты и массу, ненадежно работали из-за большого количества элементов и особенно паяных соединений. Интегральные микросхемы, содержащие в своем составе десятки, сотни, тысячи, а в последнее время многие десятки и сотни тысяч и даже миллионы компонентов, позволили по-новому подойти к проектированию и изготовлению цифровых устройств. Надежность отдельной микросхемы мало зависит от количества элементов и близка к надежности одиночного транзистора, а потребляемая мощность в пересчете на отдельный компонент резко уменьшается по мере повышения степени интеграции.

Создание современной элементной базы средств вычислительной техники – научно – техническая задача, решение которой по силам только наиболее развитым и экономически сильным странам (США, Япония). Перспективы отечественной микроэлектроники предсказать сложно, поскольку вывод  ее на современный уровень требует вложения огромных средств. Государственная поддержка на требуемом уровне пока не реальна (даже крупнейшие мировые фирмы вынуждены объединиться в альянс для аккумулирования средств, необходимых для создания новых схем памяти, микропроцессоров и др.) В то же время такая страна, как Россия не может отказаться от промышленности высоких технологий. Крупнейший специалист в области информатики академик Е. П. Велихов в одной из своих статей присоединился к тезису: “Тот, кто умеет делать компьютеры, владеет миром”.

Следует заметить, что для системотехники отсутствие отечественных микросхем современного уровня компенсируется сейчас доступностью зарубежной элементарной базы, поэтому изучение цифровых узлов и устройств во всем их разнообразии имеет прямое практическое значение.

Цели и задачи курсовой работы

Основной целью курсовой работы является углубление, расширение и закрепление знаний по дисциплине “Цифровая схемотехника”. Выполнение курсовой работы по дисциплине “Цифровая схемотехника” ставит следующие задачи:

- научиться работать с технической литературой;

- научится оформлять техническую документацию в соответствии с требованиями государственного стандарта и других систем стандартизации;

- разработать модуль шестнадцатиразрядного двоично – десятичного реверсивного счетчика с последовательно – параллельным переносом, с предустановкой и выводом информации по окончании счета по восемь разрядов, начиная с младшего;

- приобрести практические навыки разработки маршрутного описания изделия;

- научится оформлять техническую документацию в соответствии с требованием государственного стандарта и других систем стандартизации;

- произвести расчет следующих параметров модуля:

  1.  Входное напряжение нижнего уровня UH ;
  2.  Входное напряжение высокого уровня UHL ;
  3.  Выходное напряжение нижнего уровня UOL ;
  4.  Выходное напряжение высокого уровня UOH ;
  5.  Потребляемая мощность модуля, Вт, не более 1, 735 ;
  6.  Средняя наработка на отказ, ч, не менее 704 721 ;
  7.  Задержка при счете входных импульсов, нС, не более 40 ;
  8.  Задержка при выводе информации, нС, не более 86 ;
  9.  Максимальное количество просчитанных импульсов в двоичной, десятичной, в двоично – десятичной и в шестнадцатеричной системе счисления.


1 Интегральные счётчики

1.1 Основные сведения о счетчиках

Цифровые последовательные устройства, выполненные по схеме счетчика, но имеющие один счетный вход и один выход называются делителями частоты. Таким образом, любой счетчик может служить в качестве делителя частоты, если используется информация только одного из его выходов. Так как счетчики и делители имеют единую структуру, основное внимание будет уделено синтезу счетчиков.

  Счетчики и делители подразделяются на асинхронные и синхронные. У синхронных счетчиков все разрядные триггеры синхронизируются параллельно одними и теми же синхроимпульсами, поступающими из источника этих импульсов. Асинхронные счетчики имеют последовательную синхронизацию, т.е. каждый последующий разрядный триггер синхронизируется выходными импульсами триггера предыдущего разряда. Асинхронные счетчики иногда называют последовательными, а синхронные счетчики - параллельными.

  Синхронные счетчики, в свою очередь, подразделяются на параллельно-синхронные и последовательно-синхронные. Параллельные счетчики имеют более высокую скорость счета, чем асинхронные.

  Счетчики, независимо от способа синхронизации, подразделяются на счетчики прямого счета (суммирующие) и на счетчики обратного счета (вычитающие). В интегральном исполнении выпускаются также реверсивные счетчики, в которых имеется специальный вход для переключения режима работы, т.е. направления счета. Многие типы счетчиков, выпускаемые промышленностью в интегральном исполнении, имеют дополнительные входы предустановки, позволяющие использовать эти счетчики в режиме регистра памяти.

  В качестве разрядных триггеров счетчиков и делителей могут быть использованы двухступенчатые D-триггеры, Т- и JK-триггеры.

  Счетчики относятся к последовательным устройствам с циклически повторяющейся последовательностью состояний. Число, соответствующее количеству импульсов (поступивших на вход счетчика), при котором счетчик “возвращается” в исходное состояние, называется модулем или коэффициентом счета. Модуль счета, обычно, обозначают буквой М (или Ксч). Например, максимальный модуль счета счетчика из двух триггеров равен    М = 22 = 4, трех триггеров - М = 23 = 8 и т.д. В общем случае для n - разрядного счетчика М=2n. Модуль счета счетчика численно совпадает с модулем деления делителя частоты. Счетчик по модулю 8 позволяет реализовать (без дополнительных схемных затрат) делитель частоты на 8. Это значит, что данный делитель делит частоту входной импульсной последовательности   на 8.

1.2 Асинхронный двоичный счетчик

Асинхронный двоичный счетчик представляет собой совокупность последовательно соединенных триггеров (D - или JK ), каждый из  которых  ассоциируется  с  битом в двоичном представлении числа. Если в счетчике m триггеров, то число возможных состояний счетчика равно 2m, и, следовательно, модуль счета М также равен 2m. Счетная последовательность в двоичном суммирующем счетчике начинается с нуля и доходит до максимального числа 2m-1, после чего снова проходит через нуль и повторяется. В вычитающем двоичном счетчике последовательные двоичные числа перебираются в обратном порядке, и при повторении последовательности максимальное число следует за нулем.

  Рассмотрим устройство двоичного суммирующего счетчика по модулю М=16, выполненного на базе JK-триггеров (рис. 1.1).

Как видно из рис. 1.1, синхронизирующие входы всех триггеров, кроме крайнего левого (Т1), соединены с выходами предыдущих триггеров. Поэтому состояние триггера меняется в ответ на изменение состояния предыдущего триггера.

Из таблицы состояния счетчика (рис. 1.1 ) легко заметить, что значение разряда в выбранной позиции меняется тогда, когда в соседней справа позиции состояние переходит из “1” в “0”, управление триггерами осуществляется задним фронтом синхроимпульсов (отрицательным  перепадом напряжения импульса синхронизации).

Рис. 1.1 Последовательного четырехразрядного счетчика на JK - триггерах

Рис. 1.2 Временные диаграммы, поясняющие работу

Рис. 1.3 Таблица состояний триггеров

 1.3 Счетчики обратного счета

На рис 1.4 приведена схема асинхронного трехразрядного двоичного вычитающего счетчика, построенного на базе D-триггеров. Отметим, что условия для изменения состояний триггеров вычитающих счетчиков аналогичны условиям для суммирующих счетчиков с той лишь разницей, что они должны “опираться” на значения инверсных, а не прямых выходов триггеров. Следовательно, рассмотренный выше счетчик можно превратить в вычитающий, просто переключив входы “С” триггеров с выходов Q на выходы . Когда в качестве разрядных триггеров используются D-триггеры, синхронизируемые передним фронтом синхроимпульсов, для получения вычитающего счетчика (асинхронного) входы “С” последующих триггеров соединяются с прямыми выходами предыдущих, также как в счетчике прямого счета, построенного на JK-триггерах.

Работа вычитающего счетчика на D-триггерах наглядно иллюстрирована на рис 1.4. Из рис. 1.4 следует, что после нулевого состояния всех триггеров, с приходом первого синхроимпульса они устанавливаются в состояние “1”. Поступление второго синхроимпульса приводит к уменьшению этого числа на одну единицу и т.д. После поступления восьмого импульса, снова, все триггеры обнуляются и цикл счета повторяется, что соответствует модулю

 Рис 1.4 Схема и временные диаграммы вычитающего трехразрядного счетчика на D - триггерах  

  В некоторых случаях необходимо, чтобы счетчик мог работать как в прямом, так и в обратном направлении счета. Такие счетчики называются реверсивными. Реверсивные счетчики могут быть как асинхронного, так и синхронного типа. Они строятся путем применения логических коммутаторов (мультиплексоров) в цепях связи между триггерами. Так, например, асинхронный реверсивный двоичный счетчик можно построить, если обеспечить подачу сигналов с прямого (при суммировании) или с инверсного (при вычитании) выхода предыдущего JK- или Т-триггера на счетный вход последующего. В случае, когда реверсивный счетчик строится на базе D-триггеров, управляемых передним фронтом, для получения режима прямого счета следует соединить инверсный выход предыдущего с счетным входом последующего триггера.

  Все рассмотренные типы счетчиков могут быть использованы в цифровых устройствах “умеренного” быстродействия, когда частота следования синхроимпульсов не превышает критического значения, при котором время задержки установки триггеров последних (старших) разрядов счетчика становится соизмеримым с длительностью периода входных тактовых импульсов. В связи с этим, асинхронные счетчики строятся на относительно небольшое количество разрядов, так как при большем количестве разрядов выходные сигналы триггеров старших разрядов появляются позднее, чем управляющие фронты синхроимпульсов (поступающих на вход первого триггера) .

1.4 Синхронный последовательный счетчик

По способу подачи синхроимпульсов такие счетчики параллельные, т.е. синхроимпульсы поступают на все триггеры счетчика параллельно, а по способу управления (подачи управляющих импульсов) - последовательные. Схема синхронного последовательного счетчика, реализованного на JK-триггерах, приведена на рис. 1.5.

Рис. 1.5 Синхронный последовательный суммирующий счетчик на JK - триггерах

  Синхронный последовательный счетчик обладает повышенным быстродействием, однако, за счет последовательного формирования управляющих уровней, на входы “J” и “К” счетных триггеров, быстродействие несколько уменьшается. От этого недостатка лишены параллельные синхронные счетчики, в которых формирование управляющих уровней и их подача на соответствующие входы триггеров счетчика осуществляется одновременно, т.е. параллельно. Пример реализации параллельного синхронного счетчика иллюстрирован на рис. 1.6.

Рис. 1.6 Параллельный синхронный счетчик на JK – триггерах

  Поскольку счетчик имеет одну общую линию синхронизации, состояние триггеров меняется синхронно, т.е. те триггеры, которые по синхроимпульсу должны изменить свое состояние, делают это одновременно, что существенно повышает быстродействие синхронных счетчиков.

  1.5 Счетчики с произвольным коэффициентом счета

Принцип построения подобного класса счетных устройств состоит в исключении нескольких состояний обычного двоичного счетчика, являющихся избыточными для счетчиков с коэффициентом пересчета, отличающимися от двоичных. При этом избыточные состояния исключаются с помощью обратных связей внутри счетчика.

  Число избыточных состояний для любого счетчика определяется из следующего выражения:

М = 2m - Ксч,

где М - число запрещенных состояний, Ксч - требуемый коэффициент счета; 2m - число устойчивых состояний двоичного счетчика.

  Задача синтеза счетчика с произвольным коэффициентом счета заключается в определении необходимых обратных связей и минимизации их числа. Требуемое количество триггеров определяется из выражения

n= [log2 Ксч],   

где [log2 Ксч] - двоичный логарифм заданного коэффициента пересчета Ксч, округленный до ближайшего целого числа.

  В каждом отдельном случае приходится применять какие-то конкретные методы получения требуемого коэффициента пересчета. Существует несколько методов получения счетчиков с заданным коэффициентом пересчета Ксч. Один их этих методов заключается в немедленном сбросе в “0” счетчика, установившегося в комбинацию, соответствующему числу Ксч. Его называют также методом автосброса. Рассмотрим пример реализации счетчика с Ксч=10 методом автосброса. Очевидно, что “сбрасывая” двоичный четырехразрядный счетчик на нуль каждый раз, когда он будет принимать состояние 1010, можно обеспечить”возврат” счетчика в исходное состояние после каждых десяти импульсов. Подобный прием удобно применять при использовании счетчиков в интегральном исполнении, имеющих ячейки конъюнкции (И) на входах установки в нуль, как это сделано в микросхеме К1533ИЕ5. В данном примере (рис. 5) организованы соединения, обеспечивающие коэффициент пересчета Ксч =10.

Таблица 1  

Рис. 5 Пример реализации счетчика с Ксч=10

Роль ячейки, выявляющей факт достижения кодовой комбинации 1010 на выходах счетчика, играет ячейка И, уже имеющаяся на входе сброса ИМС К1533ИЕ5.

  В таблице 1.1 поясняются конфигурации соединений для получения различных коэффициентов пересчета с помощью счетчика К1533ИЕ5. Наиболее очевидные варианты получения коэффициентов (2, 4, 8, 16 ) в таблице не указаны. В графе “Соединения” таблицы указано, какие выводы микросхемы должны быть соединены между собой: например, указание 1-12 означает, что нужно соединить вывод 1 с выводом 12. В строках “Ввод” и “Выход” таблицы указаны номера выводов микросхемы, на которые следует подавать входные импульсы и с которых надлежит снимать выходные, соответственно. Следует отметить, что ИМС К1533ИЕ5 состоит из четырех счетных триггеров, один из которых имеет раздельные выводы входа и выхода, а остальные три триггера соединены последовательно по схеме асинхронного счетчика.

2 Описание работы модуля счетчика

2.1 Описание принципиальной схемы модуля счётчика

Модуль двоичного реверсивного 16 – разрядного счетчика с параллельным переносом, с предустановкой и выводом информации в мультиплексном виде по 2 разряда, начиная со старшего, выполненный на 4 схемах D9….D12 типа КР1533ИЕ13.

Принципиальная схема модуля изображена в Приложении А, спецификация – в Приложении Б, динамические параметры – в Приложении В.

Входы предустановки DI0…DI15 поступают на контакты 5а…20а разъема XP и далее через триггеры шмитта D1…D8 на входы D0…D3 счётчиков D9…D12, каждый из которых работает параллельно.

ИС типа КР1533ИЕ13 обеспечивает переменный коэффициент счёта и счёт в режиме сложения и вычитания. Запись информации в триггеры счетчика происходит асинхронно при поступлении на вход управления предустановкой L логической 1, не зависимо от состояния потенциала на других входах. При логическом 0 на входе Lи логическом 0 на входе разрешения работы E счётчик изменяет состояние по фронту положительного входного импульса на входе C. Направлением счёта управляет вход D/U, который поступает на контакт 2а, при этом: при логической 1 происходит суммирование, при логическом 0 – вычитание.

Счётчики типа КР1533ИЕ13 не имеют входа установки в 0, поэтому для образования сброса можно воспользоваться режимом предустановки, т.е.

на счётчики должны быть поданы уровни 0, при этом на соответствующие выходы модуля должны быть поданы уровни 1, так как триггеры Шмитта являются инверторами. Смена сигналов на входах D/Uи E должна происходить в момент между сигналами на входе синхроимпульса C, т.е. в паузе между импульсами на входе C( при логической 1 на этом входе).

В полученном счётчике все триггеры ИС переключаются одновременно и его быстродействие не зависит от числа разрядов. Однако для каждого двоичного четырехразрядного счётчика, кроме первого требуется элемент И-НЕ с числом входов, возрастающим по мере увеличения количества ИС.

Для вывода информации по 2 разряда, начиная со старшего, используется мультиплексоры D15,D16 типа КР1533КП15. ИС КР1533КП15 представляет из себя одноразрядный восьмиканальный мультиплексор с общим управлением и возможностью перевода выходов в высокое импедансное состояние.Связь между выходами счетчиков и выходами мультиплексоров указана в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Связь между выходами счетчиков и входами мультиплексоров

0

0

0

D15

D14

0

0

1

D13

D12

0

1

0

D11

D10

0

1

1

D9

D8

1

0

0

D7

D6

1

0

1

D5

D4

1

1

0

D3

D2

1

1

1

D1

D0

Адреса MS

2b

3b

Контакты разъёма X1

Изменение адресов мультиплексоров D15,D16 осуществляется с выходов счётчика D14 типа КР1533ИЕ5, при этом сброс счётчика поступает на контакт 22а;тактовый импульс счётчика поступает на контакт 21а.

Мультиплексор типа КР1533КП15 имеет свой вход управления третьим состоянием E, действующий следующим образом: выходы микросхемы активны при логическом 0 на входе E; подача логической 1 переводит выходы в высокоимпедансное состояние.

Шинный усилитель(ШУ) типа КР1533АП5 используется для увеличения нагрузоспособности выходных сигналов, поступивших с мультиплексоров, т.е. для возможности работы модуля на большие ёмкостные и омические нагрузки. Вход разрешения EШУ поступает на контакт 23а.При уровне логического 0 на выходе E, информация выводится на магистральную шину, а при уровне логической 1 на входе E, на выходах ШУ- высокоимпедансное состояние.

2.2 Расчет динамических параметров модуля

Динамические параметры используемых ИС сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Динамические параметры используемых ИС общего назначения

Тип ИС

tp,

не более

нС

tu,

не менее

нС

tpd-c,

не менее

нС

tpc-d,

не менее

нС

КР1533ИЕ13

20

14

20

5

КР1533ИЕ5

70

16,5

КР1533КП15

11

20

16

КР1533АП5

10

КР1533ТЛ2

22

КР1533ЛА4

11

Значение tp выбрано большее из двух tpih и tphi.

tpd-c – время опережения установки информации по входам,

относительно действующего перепада сигнала записи.

tpc-d – время удержания информации по входам, относительно

действующего перепада сигнала записи.

tUmin – время минимального импульса на входе тактовой частоты.

tp1 – задержка на триггерах Шмитта;

tp2 – задержка выхода переноса относительно входа тактовой частоты;

tp3 – задержка счетчика КР1533ИЕ5

tp4 – задержка на выходах мультиплексоров относительно входов;

tp5 – задержка на выходе усилителя;

tp6 – время задержки при переходе из состояния Z;

Задержка выхода относительно входа при счете входных импульсов и выводе их в двоичном коде:

-при счете входных импульсов:

tp1=tp1+4tp2=22+4*18=94 нС.,tp1 можно считать, что   задержка    45 нС, не более.

- при выводе информации:

tp2=2tp1+tp3+tp4=2*22+21+11=76 нС., tp2 можно считать, что

задержка 80 нС, не более.

2.3 Расчет потребляемой мощности

Расчет потребляемой мощности сводится к определению сумм потребляемых мощностей каждой ИС.

Общая потребляемая мощности рассчитывается по формуле:

Pcc=n1*Pcc1+n2*Pcc2+…+nk+Pcck,

где Pcc потребляемая мощность модуля,

 Pcck – мощность потребляемая k-того типа,

 nk – количество ИС k типа.

Потраченная мощность каждого типа интегральной схемы определяется по формуле:

Pcc = Ucc*Icc,

где Ucc –максимальное напряжение питания

Icc – ток, потребляемый микросхемой данного типа.

По техническим требованиям на ИС типа КР1533 потребляемое напряжение = 5В±10%, поэтому максимальное значение = 5,5 В.

Данные занесены в таблицу 2.3. Расчёт потребляемой мощности.

Таблица 2.3.Расчёт потребляемой мощности.

Тип ИС

Потр. напр.

В

Потр. ток

mA

Кол-во

Потр. мощн.

Вт

КР1533ИЕ13

5,5

22

4

0,121/0,484

КР1533АП5

5,5

30

1

0,165/0,165

КР1533КП15

5,5

12

2

0,066/0,132

КР1533ТЛ2

5,5

17

8

0,0935/0,178

КР1533ИЕ5

5,5

13

1

0,0715/0,0715

КР1533ЛА4

5,5

22

3

0,121/0,363

 Всего:

1,3935

2.4 Расчет надежности модуля

Надежность –это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показаний в допустимых пределах, соответствующих режимах и условиях эксплуатации.

К основным показателям надежности относятся

  1.  вероятность безотказной работы;
  2.  интенсивность отказов;
  3.  среднее время наработки на отказ;

Вероятность безотказной работы –вероятность того, что в заданный интервал времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы определяется по формуле:

P(t) = e-L*t,

Где e –основание натурального логарифма;

L – интенсивность отказов;

t – время работы системы;

Величина P(t) показывает, какая часть элементов по отношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя за единицу времени. Интенсивность отказов определяется по формуле:

L = 1/Tcp,

Где Tcp –средняя наработка на отказ;

При нормальной работе, когда закончена проработка изделия, интенсивность отказов можно принять за константу. Окончательный расчет надежности производится с учетом эксплуатационных коэффициентов, показывающих, каким образом изменяется интенсивность отказов при изменении каждого из воздействующих факторов: температурного коэффициента, влажности, давления, вибрации, ударных нагрузок. В этом случае суммарная интенсивность отказов рассчитывается по формуле:

L = L0*a1*a1*a2*a3,

где L0 –начальная интенсивность отказов элемента при нормальных условиях;

a1, a2, a3 – коэффициенты воздействующих факторов.

Обычно при расчете надежности ограничиваются тремя коэффициентами:

a1 – коэффициент условия эксплуатации, для стационарных условий - 10

a2 – температурный коэффициент, определяется по графическим зависимостям;

a3 – коэффициент нагрузки, который характеризуется для каждого элемента электрическим режимом в схеме, рассчитывается по формулам:

  1.  для резисторов

aj = Pраб/Pном,

где Pраб –мощность, потребляемая в рабочем режиме;

Pном –номинальная потребляемая мощность;

  1.  Для конденсаторов:

aj = Uраб/Uном,

где Uраб –рабочее напряжение конденсатора;

Uном –номинальное напряжение конденсатора.

  1.  Для ИМС:

aj = Kраб/Kном,

где Kраб –рабочий коэффициент разветвления;

Kном –номинальный коэффициент разветвления.

Суммарная интенсивность отказов составляет:

L = 0,073754

С учетом воздействия внешних условий суммарная интенсивность отказов составляет:

L = 0,073754*10-5 = 0,00000073754

Среднее время безотказной работы = 1/0,00000073754= 1355858 час.

Результаты вычислений занесены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4.Расчет надежности.

Наименова-ние типа элементов

Начальная интенсив-ность отказов

Температур-ный коэффициент

Коэффици-ент нагрузки

Кол-во элементов

Интенсив-ность отказов

L0

a2

a3

N

L

КР1533ИЕ13

0,02

0,1

0,1

4

0,0008

КР1533АП5

0,02

0,1

0,4

1

0,0008

КР1533КП15

0,02

0,1

0,1

2

0,0004

КР1533ТЛ2

0,02

0,1

0,4

8

0,0064

КР1533ИЕ5

0,02

0, 1

0,2

1

0,0004

КР1533ЛА4

0,02

0,1

0,1

3

0,0006

Пайка

0,0001

1

1

516

0,0516

Конденсатор

0,015

0,3

0,036

17

0,002754

Разъем

0,01

1

1

1

0,01

     Всего

0,073754


2.5.Конструкция модуля

При разработке конструкции модуля(устройства) необходимо обеспечить высокие эксплуатационные характеристики. Согласно заданию на курсовое проектирование, устройство должно использоваться в стационарных условиях.

В настоящее время при проектировании электронной аппаратуры на элементах жесткой логики для соединения элементов друг с другом используется метод холодной сварки или метод так называемой накрутки.

Двухсторонняя печатная плата представляет собой типовой элемент замены (ТЭЗ) с размерами 220мм*125мм, толщина печатной платы 1,5мм, шаг координатной сетки 2,5мм. Длина выводов элементов не должна превышать 1,5мм. В качестве материала, из которого изготовлена печатная плата, используется фольгированный стеклотекстолит марки СФГ-50-3, обладающий высокой механической прочностью, а также высоким удельным сопротивлением. Для соединения платы с ответной платой используется расчет типа СНП39-96-23-1.

Элементы на печатной плате располагаются линейно. Для установки ИМС и навесных элементов имеются металлизированные отверстия. Диаметр отверстий должен быть больше диаметра выводов на 0,15-0,5мм и радиоэлементы устанавливаются с одной стороны платы на расстояние между поверхностью платы и ИМС – 0,5мм, между платой и радиоэлементами не более 0,3 мм.

Пайка радиоэлементов и ИМС осуществляется низкотемпературным припоем ПОС-61(ГОСТ 21.931-76).

Поверхность деталей, подлежащих пайке, должна быть зачищены, полужены и покрыты флюсом. После пайки для удаления остатков флюса и других загрязнений, плату промывают в бензиново-спиртовой смеси.

Достоинством данной конструкции является простота монтажа и сборки, а так же свободный доступ к электрорадиоэлементам.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы был выполнен следующий объём работ:

-разработан модуль счётчика, удовлетворяющий требованию задания;

-разработана схема электрическая принципиальная модуля счётчика;

-дано описание модуля счётчика;

-рассчитаны основные технические параметры модуля:

  1.  Входное напряжение низкого уровня UIL,не более, В 0,8
  2.  Входное напряжение высокого уровня ULI, не менее, В 2,0
  3.  Выходное напряжение низкого уровня UOL, не более, В 0,4
  4.  Выходное напряжение высокого уровня ULO, не менее, В 2,4
  5.  Максимальное количество просчитанных импульсов:

в двоичной системе 1111111111111112

в двоично-десятичной системе 011001010101010101012-10

в десятичной системе 6553510

в шестнадцатеричной системе FFFFh16

  1.  Потребляемая мощность модуля, не более, Вт 1,3
  2.  Средняя наработка на отказ, не менее, ч 1355858
  3.  Задержка при счете, не более, нс 45

Список используемых источников

  1.  Петровский  И.И. «Логические ИС КР1533, КР1554.Справочники» - изд. «Бином», 1993.
  2.  Ю.В.Новиков «Основы цифровой схемотехники», изд. «БХВ – Петербург»,2002
  3.  С.А.Бирюков «Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП» - 2 изд, Москва изд. «ДМК»,2000.
  4.  Калабеков Б.А. «Цифровые устройства и микропроцессорные системы  - 2-е изд. –М.:Горячая линия телеком, 2000.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82889. Роль финансового менеджмента в организации финансов на предприятии 1.18 MB
  Цель работы исследовать организационную структуру финансового менеджмента предприятия. Любой бизнес начинается с постановки и ответа на следующие три ключевые вопроса: каковы должны быть величина и оптимальный состав активов предприятия, позволяющие достичь поставленные перед предприятием...
82890. Совершенствование рекламной деятельности предприятия (на примере ОАО «Слуцкий сыродельный комбинат») 5.82 MB
  Цель курсовой работы: изучить рекламную деятельность предприятия ОАО «Слуцкий сыродельный комбинат» и предложить направления ее совершенствования. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи: определить сущность рекламной деятельности; дать характеристику предприятия ОАО «Слуцкий сыродельный комбинат»...
82891. Техника управления затратами предприятия на производство продукции 86.15 KB
  Острая конкурентная борьба заставляет предприятия проявлять пристальный интерес к управлению затратами искать пути по усовершенствованию их учета и мониторинга. Оптимизация процесса управления затратами позволяет предприятию снижать общий уровень затрат. Поэтому основным условием увеличения прибыли предприятия является снижение издержек производства и сбыта продукции в частности снижение себестоимости выпускаемой продукции поэтому организация и управление затратами являются приоритетной задачей для предприятия. Практически на каждом...
82892. Механизм урегулирования торговых споров в условии ВТО 641.5 KB
  Цель работы: Выявление особенностей разрешения торговых споров между субъектами мировой экономики в рамках ВТО. Результаты исследования: рассмотрены теоретические и практические аспекты юридической деятельности ВТО; исследованы прецеденты решения торговых споров в рамках ВТО; дана оценка эффективности...
82893. УЧЕТ РАСЧЕТОВ С ПОДОТЧЕТНЫМИ ЛИЦАМИ НА ПРИМЕРЕ ОАО «АКРОН» 354 KB
  В процессе финансоʙо-хозяйстʙенной деятельности у организаций ʙозникает потребность использоʙать наличные денежные средстʙа для расчетоʙ с работниками по командироʙкам ʙыдачи им средстʙ на предстаʙительские цели для покупки за наличный расчет тоʙароʙ ʙ других организациях или у...
82894. Поэтический мир Иосифа Бродского. Перцептивный аспект 729 KB
  Несколько слов об автономности зрения. Маска бесконечности»: поэтика цвета. Особенности функционирования цветообозначений на уровне композиции лирического произведения. Птичкиным языком: звук в поэтическом мире. Все звуки, помимо воя»: фрагменты акустической картины мира. Особенности функционирования акустических тем, мотивов и образов на уровне композиции лирического произведения. Портрет из воздуха»: поэтика запаха. Горький вымысел стиха»: поэтика вкуса...
82895. Расчет по сооружению одноцепной линии электропередачи напряжением 220 кВ, протяженностью 47 км в Липецкой области 6.75 MB
  В разделе Организация работ определен срок строительства линии составляющий 153 календарных дней определены требуемые материальные ресурсы и объемы работ выбраны методы производства работ и необходимые транспортные средства для вывозки грузов на трассу произведены расчеты трудозатрат на основные виды работ.
82896. ЗАЩИТА ПРАВ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 49.25 KB
  Создание правовых организационных экономических и других необходимых условий отечественным производителям для выпуска продукции и оказания услуг высокого качества являлось постоянной заботой государства.
82897. Основные правовые системы современности 105 KB
  Разнообразие форм организации жизни общества его правового регулирования установления норм поведения для членов общества обусловило различие в подходах к формированию систем права и в самих системах права.