Внимание! go-diplom.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.
Внимание! go-diplom.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.
Характер взаимосвязан с другими сторонами личности, в частности с темпераментом и способностями. В общении с людьми характер человека проявляется в манере поведения, манера общения, в способах реагиро
Физика уходящего столетия заставила несколько раз поменять взгляды на столь фундаментальные понятия и выявила несостоятельность большинства философских концепций. Наверное, сейчас редкий философ риск
Основная черта соревнова тельного метода — сопоставление сил занимающихся в условиях упо рядоченного соперничества за первенство или высокое достижение. Соревновательный метод применяется при решении
Духовная крепость, построенная с Божьей помощью, усилиями и подвигами наших предков, сегодня разрушается. Обесценивается в людях тот жизнеобразующий, плодородный слой, без которого не прививаются в ч
Причины беспризорности носят социально-экономический характер. Беспризорность возникла в результате войн, революций, голода, стихийных бедствий, эпидемий и др. потрясений, влекущих за собой сиротство
Истинную природу и значение физической культуры в социуме, ее опережающее глубинное понимание можно познать только с учетом постоянного расширения взгляда на мир, меняющегося под влиянием научно-техни
Различаются две основные формы государственного устройства: унитарное и федеративное государство; 3) уточнить, какие способы и средства использует государство для осуществления своей власти, а также с
Различные проекты Трудового кодекса начали появляться уже с 1994 г., но их рассмотрение неоправданно откладывалось. Значительным шагом вперед стало опубликование в 'Российской газете' от 28 апреля 19
Устройство должно быть реализовано на логических элементах.
Основная элементная база ИМС серий ТТЛ и ТТЛШ. Остальные требования согласовать с руководителем проекта.
Руководитель проекта ________________________________ Исполнитель ________________________________ Введение.
Задачей данного курсового проекта является проектирование устройства, выполняющего преобразование двоичного кода в семисегментный. Для успешного решения поставленной задачи необходимо процесс проектирования разделить на стадии, а именно: структурное, функционально-логическое и техническое проектирование. При структурном проектировании выбираются, конкретизируются принципы построения устройства в целом.
Определяется состав, устанавливаются связи взаимодействия между отдельными частями-блоками, формулируются требования к каждому блоку и выполняемым им функциям.
Функционально-логическое проектирование направлено на поиск и выбор способов реализации функций, возлагаемых на каждый блок. В результате определяются типы, номенклатура функциональных узлов и модулей, входящих в тот или иной блок, то есть функциональный состав блоков, образующих устройство.
Техническое проектирование представляет собой дальнейшую детализацию проектных решений: выбираются типы физических элементов, на которых будет реализовано устройство, то есть элементная база; конкретизируются типономиналы элементов и модулей; проводятся расчеты на обеспечение заданных технических требований.
Преобразователь семисегментного кода в основном находит свое применение в цифровых устройствах, в частности для отображения индикаторами состояния регистров. 1. Структурная схема преобразователя семисегментного кода.
Структурная схема – это условное графическое представление, показывающее количество, номенклатуру блоков устройства, взаимосвязи между блоками и с внешними устройствами. 
| Блок преобразо-вания двоично-го кода в семи-сегментный |
| Блок индикации |
| Входная 4-х значная комбинация |
 |
Структурная схема преобразователя семисегментного кода может быть представлена (Рис.1): 1. Входная 4-х значная комбинация – 4-х разрядный двоичный код, поступающий на блок преобразования двоичного кода в семисегментный. 2. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный – блок, состоящий из простых логических элементов, который предназначен для преобразования входной информации, представленной в виде двоичного кода, в семисегментный код. 3. Блок индикации – предназначен для отображения состояния регистров цифрового устройства на семисегментном индикаторе. 2. Функциональная схема преобразователя семисегментного кода.
Функциональная схема содержит сведения о способах реализации устройством заданных функций. По такой схеме можно определить, как осуществляются преобразования и какие для этого необходимы функциональные элементы.
Каждый функциональный элемент содержит лишь те входы и выходы, которые необходимы для его корректной работы.
Данная схема разрабатывается на основе структурной схемы для каждого блока, в результате из отдельных функциональных элементов составляется общая функциональная схема объекта.
Полная функциональная схема генератора представлена в приложении 1. 2.1. Блок преобразования двоичного кода в семисегментный.
Данный блок разрабатывается методом синтеза логических устройств с несколькими выходами, то есть на входе логического устройства есть 4-х значная двоичная комбинация, а на выходе 7-ми значная комбинация (семисегментный код). Для визуализации чисел требуются индикаторы, отображающие цифры в привычной для человека форме, чаще всего это цифры десятичной и шестнадцатеричной систем счисления.
Простейшим из светодиодных индикаторов, выполняющих функции отображения выше названных чисел и некоторых других символов является семисегментный индикатор.
Имеется семь элементов, расположенных так, как показано на рис. 2.1.1. 
Рис. 2.1.1.
 |
Вызывая свечение элементов в определенных комбинациях, можно получить изображение цифр «0» - «9» и букв «A» – «F» (рис. 2.1.2). Рис. 2. 1.2 . При построении таблицы истинности преобразователя семисегментного кода (табл. 2.1.1) были приняты следующие условия: включенному элементу соответствует сигнал лог.1. Таблица 2.1.1. Таблица истинности преобразователя семисегментного кода.
| Отображаемые цифр ы и буквы | Входная комбинация (двоичный код) | Выходная комбинация (семисегментный код) | |||||||||
| X3 | X2 | X1 | X0 | g | f | e | d | c | b | a | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| A | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| B | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| C | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| D | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| F | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| G | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Отображаемые цифр ы и буквы | Входная комбинация (двоичный код) | Выходная комбинация (семисегментный код) | |||||||||
| X3 | X2 | X1 | X0 |  |  |  |  |  |  |  | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| A | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| B | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| C | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| D | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| F | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| G | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
 |
 X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 0 | 1 | 0 | 1 | X3 X3 X3 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 0 | 0 | 1 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 1 | 1 | 0 | 1 | X3 X3 X3 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 1 | 1 | 1 | 1 | X3 X3 X3 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 0 | 1 | 0 | 1 | X3 X3 X3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X3 X3 X3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X3 X3 X3 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
Карта Карно для функции 
| X1 X1 | |||||
| X0 X0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X3 X3 X3 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | 0 | ||
| X2 X2 X2 |
После реализации всех функций можно проследить какие логические элементы участвуют в реализации блока преобразования двоичного кода в семисегментный. Для преобразования двоичного кода в семисегментный потребуются четыре элемента НЕ, трех и четырех-входовые элементы И, трех-, четырех-, пяти-входовые элементы ИЛИ-НЕ. Таблицы истинности и условно-графические обозначения этих элементов представлены на рис. 2.1.6, где Xi – входные сигналы, Y – выходной сигнал. | Xi |  Y |
| 0 | 1 |
| 1 |  0 |
| X1 | X2 | X3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| X1 | X2 | X3 | X4 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| X1 | X2 | X3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
г)  |
| X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| * | * | * | * | * | 0 |
| X1 | X2 | X3 | X4 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
 |
Данный блок состоит из семисегментного индикатора с общими катодами (рис. 2.1.7), т.к. он управляется высоким уровнем сигнала. 
Рис. 2.1.7. 3. Принципиальная схема Принципиальную схему разрабатываем на основе функциональной, подбирая для каждого элемента из специальных справочников типономиналы, соответствующие ГОСТу. 3.1. КР1533ЛН1 
Микросхема типа ЛН представляет собой инвертор и реализует функцию НЕ. УГО микросхемы представлено на рис. 3.1.1. Рис. 3.1.1. Данная ИМС содержит шесть элементов НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.1.1. Таблицы 3.1.1. Таблица истинности элемента НЕ
| X | Y |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Микросхема типа ЛИ реализует функцию И. УГО микросхемы представлено на рис. 3.2.1. Рис. 3.2.1. Данная ИМС содержит два четырехвходовых элемента И, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.2.1. Таблица 3.2.1. Таблица истинности элемента 4И. | X1 | X2 | X3 | X4 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Рис. 3.3.1. Данная ИМС содержит три трехвходовых элемента И, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.3.1. Таблица 3.3.1. Таблица истинности элемента 3И. | X 1 | X 2 | X 3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Рис. 3.4.1. Данная ИМС содержит три трехвходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.4.1. Таблица 3.4.1. Таблица истинности элемента 3ИЛИ-НЕ. | X 1 | X 2 | X 3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Рис. 3.5.1. Данная ИМС содержит два пятивходовых элемента ИЛИ-НЕ, каждый из которых работает в соответствии с таблицей 3.5.1. Таблица 3.5.1. Таблица истинности элемента 5ИЛИ-НЕ. | Х1 | X 1 | X 2 | X 3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| * | * | * | * | 0 |
Микросхема представляет собой два логических элемента 4ИЛИ-НЕ со стробированием. Если на входе стробирования присутствует низкий уровень, то вывод соответствующего элемента будет переведен в высокий уровень, независимо от состояния других входов. Если на входе стробирования присутствует высокий уровень, то элемент работает как обычный 4ИЛИ-НЕ (рис. 3.6.1). Рис. 3.6.1. Данная ИМС содержит два пятивходовых элемента ИЛИ-НЕ, в каждом из которых один вход – стробирующий (Е1), и работает в соответствии с таблицей 3.6.1. Таблица 3.6.1. Таблица истинности элемента 4ИЛИ-НЕ. | E1 | Х1 | X 1 | X 2 | X 3 | Y |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
| 0 | * | * | * | * | 1 |
Изготавливается на основе структур галлий – фосфор.
Данный индикатор имеет зеленый корпус и не имеет цветных точек. УГО данного индикатора представлено на рис. 3.7.1. 
Рис. 3.7.1. где a, b, c, d, e, f, g – светодиоды индикатора.
Составленная принципиальная схема представлена в приложении 2. 4. Расчет быстродействия и потребляемой мощности.
Спроектированная принципиальная схема объекта сопровождается поверочными расчетами технических характеристик: быстродействия, потребляемой мощности, погрешности и т.д. В данном курсовом проекте необходимо рассчитать быстродействие и потребляемую мощность. 4.1. Расчет потребляемой мощности. В первом приближении Р сумм рассчитывается как сумма максимальных мощностей, потребляемых микросхемами. 
( 4. 1.1) Р пот – потребляемая мощность; Р мах i – максимальная потребляемая мощность ИМС i -го типономинала; n i – количество ИМС i -го номинала; M – число различных типономиналов ИМС, входящих в схему. При расчете Р мах i необходимо пользоваться формулой: 
(4.1.2) U пит – напряжение источника питания микросхем (для ИМС серии ТТЛ U пит = 5В). I пот i – максимально потребляемый ток ИМС i -го типа.
Максимальная потребляемая мощность для каждой ИМС приведена в таблице 4.1.1. Таблица 4. 1.1 . Таблица мощностей ИМС.
| № | ИМС | n | Р мах ,мВт |
| 1 | КР1533ЛН1 | 1 | 12 |
| 2 | КР1533ЛИ3 | 2 | 12 |
| 3 | КР1533ЛИ6 | 5 | 8 |
| 4 | КР1533ЛЕ4 | 1 | 14,5 |
| 5 | К155ЛЕ3 | 2 | 95 |
| 6 | КР531ЛЕ7 | 1 | 185 |
| 7 | АЛС320Б | 1 | 40 |
(4.1.3) 4.2. Расчет быстродействия.
Быстродействие относится к динамическим характеристикам ИМС и характеризуется временем задержки распространения сигнала.
Временная задержка - период времени с момента поступления сигнала на вход ИМС до времени его появления на выходе. В схемах, содержащих несколько последовательно включенных ИМС, время задержки распространения сигнала определятся суммой задержки распространения по всем микросхемам (см. формула 4.2.1). 
(4.2.1) где 
– суммарная задержка в распространении сигнала через n микросхем от входа первой к выходу последней ( n -й). 
n -й микросхемы: 
(4.2.2) где 
Для ИМС со многими функционально неравнозначными входами и несколькими выходами время задержки распространения по различным входам неодинаковы. При разработки схем необходимо использовать цепи, создающие минимальные задержки. Для оценки быстродействия следует выбрать цепь наибольшей длины и рассчитать её суммарную задержку Типы ИМС и их время задержки, составляющие самую длинную цепь в данном проекте, представлены в таблице 4.2.1. Таблица 4.2.1 Типы ИМС и время задержки.
| № | Элемент | Тип ИМС | t зд ,нс |
| 1 | D1 | КР1533ЛН1 | 12 |
| 2 | D2.1 | КР1533ЛИ6 | 18 |
| 3 | D5.1 | К155ЛЕ3 | 18,5 |
(4.2.3) Заключение. В данном курсовом проекте был разработан преобразователь двоичного кода в семисегментный. В ходе проектирования были получены такие навыки как: 1. 2. 3. 4. Спроектированное устройство преобразователя двоичного кода в семисегментный соответствует заданным условиям функционирования.
Устройство состоит из простейших логических элементов, количество которых не высоко, потребляет мало мощности и имеет незначительное время задержки. Но данное устройство не является удобным, т.к. существуют микросхемы, которые могут производить аналогичные преобразования кодов и по своим характеристикам превосходят данное разработанное устройство.
оценка станка в Белгороде