Разработка блоку управління тюнером супутникового телевидения

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

ЦП виробляє для шини управління сигнали, S0, S1 і IO/М. З іншого боку, він також видає сигнал підтвердження переривань INTA. Сигнал HOLD і всі переривання синхронизируются з допомогою внутрішнього генератора тактових імпульсів. Задля більшої простого послідовного інтерфейсу в МП передбачені лінія послідовного введення даних (SOD). МП має лише 5 входів на шляху подання сигналів переривань: INTR… Читати ще >

Разработка блоку управління тюнером супутникового телевидения (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Аннотация.

У цьому дипломному проекті проведена розробка управління тюнером супутникового телевидения.

У расчетно-теоретическом розділі розглянуті питання, що стосуються обгрунтування структурної схеми, принципової електричної схеми, зроблено розрахунок елементів схемы.

У конструкторско-технологическом розділі зроблено вибір конструкції блоку, розробка технологічного процесу складання друкованого вузла і програма блоку загалом. Зроблено розрахунок якості та інших технологічних показателей.

У техніко-економічному розділі обгрунтовується доцільність даної розробки з погляду річного економічного эффекта.

У розділі охорона праці та довкілля проведена розробка заходів із зменшенню ОВПФ при техпроцессе сборки.

Супутникове телебачення — область техніки зв’язку, що займається питаннями передачі телевізійних програм від передавальних земних станцій до прийомним з допомогою штучних супутників землі (ШСЗ) як активних ретрансляторів. Супутникове мовлення є сьогодні економічним, швидким і був надійним способом передачі ТБ сигналу високого якості до будь-якої точки великій території. Перевагою СТВ ставляться також можливістю використання сигналу необмеженим числом прийомних установок, висока надійність ШСЗ, невеликі витрати й їх незалежність від відстані між джерелом і потребителем.

Важливою проблемою у приймальнях установках СТВ є можливість автоматичного управління ними. Розв’язати цю то можна з допомогою мікропроцесорних устройств.

Використання мікроелектронних засобів у виробах виробничого і культурно-побутового призначення як приводить до підвищення техникоекономічних показників виробів (вартості, надійності, споживаної потужності, габаритних розмірів) і дозволяє багаторазово скоротити терміни розробки, відсунути терміни «морального старіння» виробів, а й надає їм принципово нові споживчі якості (розширені функціональні возможности).

Використання мікропроцесорів в системах управління забезпечує досягнення високих показників ефективності за настільки низьку вартість, що микропроцессорам, певне, немає розумної альтернативної елементарної бази для побудови управляючих і/або регулюючих систем.

Розробці устрою управління тюнером з урахуванням мікропроцесора присвячена дана работа.

Технічне задание.

Розробити пристрій управління тюнером, що має такими характеристиками: 1. Формує 3 аналогових сигналу управління у блоки настройки відео, звуку, поляризації з такими параметрами відповідно: а) Розмір зміни напруги не вдома від 0 до 9 У, крок зміни у межах від (Umin=8 мВ до (Umax=10 мВ; б) шкала зміни напруги не вдома від 0 до 9 У, крок зміни повинен в межах від (Umin=60 мВ до (Umax=80 мВ; в) шкала зміни напруги не вдома від 0 до 4,4 У, крок зміни напруги має перебувати у межах від (Umin=20 мВ до (Umax=25 мВ; 2. Видає сигнали дискретного управління (8 сигналів). 3. Приймає сигнали управління і стан блоків тюнера. 4. Видає дискретні сигнали у нього індикації для візуального контролю номери каналу від «00» до «99». 5. Забезпечує організацію годин реального часу із видачею показань на екран на запит користувача. 6. Забезпечує видачу сигналів у нього екранної графіки. 7. Повинно забезпечувати схоронність інформацією ОЗУ та інформації про часі при пропадании напруги мережі. 8. Пристрій має забезпечувати прийом і що обробку сигналів від передавача системи дистанційного управління, побудованого по типовий схемою включення мікросхеми КР1506ХЛ1.

Введение

…7 Технічне завдання. … 8 1. Расчетно-теоретический розділ. … 9 1.1. Структурна схема устрою управління. …10 1.2. Опис принципової електричної схеми. …15 1.2.1. Мікропроцесор 1821ВМ85. …15 1.2.2. Адресна шина МП 1821ВМ85. …19 1.2.3. Шина даних МП 1821ВМ85. …21 1.2.4. Генератор тактових імпульсів для МП 1821ВМ85. …22 1.2.5. Установка початкового стану МП 1821ВМ85. …22 1.2.6. Запам’ятовуючі устрою. …23 1.2.7. Оперативне запам’ятовуючий пристрій. …24 1.2.8. Постійне запам’ятовуючий пристрій. …28 1.2.9. Таймер. …31 1.2.10.Устройство ввода/вывода. …38 1.2.11.Фиксирующая схема. …43 1.2.12.Согласующая схема. …44 1.2.13.Схема дешифрации. …45 1.2.14.Цифро-аналоговый перетворювач. …48 1.2.15.Дополнительные пояснення до схемою управління. …49 1.3. Розрахунки параметрів і елементів принципової схеми. …52 1.3.1. Розрахунок адресної шини і шини даних МП 1821ВМ85. …52 1.3.2. Розрахунок ЦАП. …54 1.3.3. Розрахунок параметрів КТ3102Б. …55 1.3.4. Ланцюг резонатора МС 512ВИ1. …57 1.3.5. Розрахунок RC-цепи МС 1533АГ3. …57 1.3.6. Розрахунок елементів ланцюга опорного напруги. …57 1.4. Довідкові дані. …58 2. Конструкторско — технологічний розділ. …67 2.1. Патентний пошук. …68 2.2. Розробка конструкції блоку. …70 2.3. Вибір та обґрунтування типу плати, її технології виготовлення, класу точності, габаритних розмірів, матеріалу, товщини кроку координатної сітки. …71 2.4. Конструкторський розрахунок елементів друкованої плати. …72 2.5. Розрахунок параметрів яка проводить малюнка з урахуванням технологічних похибок отримання захисного малюнка. …74 2.6. Розрахунок провідників по постійному току. …76 2.7. Розрахунок провідників по перемінному току. …77 2.8. Оцінка вибропрочности і ударопрочности. …79 2.9. Розрахунок теплового режиму. …81 10. Розрахунок якості. …84 2.11. Розрахунок надійності. …85 3. Техніко-економічний розділ. …87 3.1. Передмова. …88 3.2. Розрахунок собівартості устрою управління. …89 3.3. Розрахунок оптової ціни вироби і порівняльний аналіз з базовим виробом. …96 3.4. Розрахунок річних експлуатаційних расходов…97 3.5. Розрахунок річного економічного ефекту від запровадження спроектованого вироби. …99 4. Розділ охорони праці. …101 4.1. Забезпечення охорони праці в операціях складання. …102 4.2. Розрахунок місцевої витяжний вентиляції. …105 4.3. Забезпечення виробництва друкованого вузла в надзвичайних умовах. Забезпечення сталості виробництва вироби у разі порушення поставок комплектуючих елементів і матеріалів. …107 Список літератури. …112.

РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ.

РАЗДЕЛ.

1.1. Блок-схема устрою управления.

Принцип функціонування схемы.

Устройство.

ввода/вывода БИ — блок индикации ОЗУ — оперативне запам’ятовуючий устройство ПЗУ — постійне запам’ятовуючий устройство ДУ — дистанційне управление.

Схема дистанційного управління (ДУ) генерує послідовність коротких імпульсів ІК випромінювання, відповідно до натиснутою кнопкою на панелі ДУ. Кожна послідовність складається з 14 імпульсів, у тому числі 11 імпульсів інформаційних, і навіть попередній, що запускає і зупинення імпульси. З допомогою 11 інформаційних імпульсів, ми передаємо сигнал ДУ, що є десятибитовое слово. Його чотири перших біта відведено передачі адреси, інші ж передачі команди. Відтак можна сформувати 16 груп адрес по 64 команди у кожної (у разі використовуватимемо 16 команд з однією суворо певним адресом).

Двоичная інформація кожного біта визначається тривалістю інтервалів між імпульсами. Логічному «0» відповідає основний інтервал часу Т, логічного «1» — 2 Т.

Часовий інтервал між попереднім і що запускає імпульсами — 3 Т, між що запускає й першим інформаційним — Т, між останнім інформаційним і останавливающим — 3 Т.

ВипередиЗапускуБіти Біти Останав;

тельный ющий адреси команди ливающий.

імпульс импульс.

8-битовая ШД (внутр.).

Джерело питания.

+5 В земля.

Х1.

A8[pic]А15.

AD0[pic]AD7.

Х2.

[pic] [pic] Вхід Выход.

Вихід Готовність S0 S1 IO/M скидання скидання такт.имп. адресний Захоплення ключ відкритий Підтвердження захвата.

Малюнок 1.

У МП використана мультиплексная шина даних. Адреса передається з двох шинам: старший байт адреси — по шині адреси, а молодший байт адреси — по шині даних. На початку кожного машинного циклу молодший байт адреси надходить на ШД. Цей молодший байт то, можливо зафіксований у будь-якому 8-разрядном фиксаторе з допомогою подання сигналу відмикання фіксатора адреси (ALE). У проміжку машинного циклу шина даних використовується передачі даних між ЦП і пам’яттю чи пристроями ввода/вывода.

ЦП виробляє для шини управління сигнали [pic], [pic], S0, S1 і IO/М. З іншого боку, він також видає сигнал підтвердження переривань INTA. Сигнал HOLD і всі переривання синхронизируются з допомогою внутрішнього генератора тактових імпульсів. Задля більшої простого послідовного інтерфейсу в МП передбачені лінія послідовного введення даних (SOD). МП має лише 5 входів на шляху подання сигналів переривань: INTR, RST5.5, RST6.5, RST7.5. і TRAP. Сигнал INTR має призначення, як і сигнал INT в МП 580ВМ80. Кожен із входів RST5.5, RST6.5, RST7.5. може програмно маскуватися. Переривання по входу TRAP може бути маскировано. Якщо маска переривань не встановлено, то, на зазначені маскируемые переривання МП буде реагувати, поміщаючи у своїй вміст лічильника команд в стік і переходячи до виконання Програми, адресу визначається вектором реестра.

|Вход переривання |Адреса пам’яті | |5.5 |2 С16 | |6.5 |3 L16 | |7.5 |3 C16 | |TRAP |2 L16 |.

Оскільки переривання TRAP неспроможна, бути маскировано, у разі запиту переривання у цьому вході мікропроцесор завжди буде переходити до виконання Програми, зазначеної вектором реестра.

Входи сигналів переривань RST5.5, RST6.5 чутливі до рівня сигналу, вхід RST7.5 чутливий до переднього фронту сигналу. Отже по входу RST7.5 досить подати імпульс, щоб генерувати запит на переривання. Кожному перериванню записано певний постійний пріоритет: сигнал TRAP має найвищий пріоритет, потім йдуть сигнали RST7.5, RST6.5, RST5.5, сигнал INTR має нижчий приоритет.

Прямий доступом до пам’яті в МП 1821ВМ85 забезпечується наступним образом:

. на вхід HOLD потрібно подати рівень логічного «1».

. Коли МП підтверджує отримання сигналу HOLD, вихідна лінія HLDA МП перетворюється на стан логічного «1». Переклад лінії до стану логічного «1"означает, що МП припинив управління АШ, ШД і шиною управления.

Задля реалізації режиму очікування необхідно на вхід READY МП 1821ВМ85 подати рівень логічного «0». Це необхідно, коли час реакції пам’яті чи устрою ввода/вывода більше, ніж час циклу команды.

Кожна команда МП складається з одного, двох чи трьох байтів, причому перший байт це КОП команди. КОП визначає природу команди, по КОПу ЦП визначає, чи додаткові байти і якщо так, ЦП їх отримає у наступних циклах. Оскільки байт КОПа складається з 8 біт, може існувати 256 різних КОПів, із котрих МП 1821ВМ85 использует.

244.

Основна послідовність дій і під час будь-який команди такова:

1. Мікропроцесор видає на згадку про адресу, яким зберігається код операції команды.

2. Код операції читається з пам’яті і в микропроцессор.

3. Команда дешифрується процессором.

4. Мікропроцесор налаштовується виконання однією з основних функцій відповідно до результатами дешифрации ліченого коду операции.

Фундаментальною і характерною рисою використання МП при проектуванні пристроїв ось у чому: синхронізація всіх сигналів у системі здійснюється схемами, входять до складу кристала микропроцессора.

Швидкість виконання команд залежить від тактовою частоти. Рекомендована тактова частота дорівнює 3.072 МГц. І тут тривалість одного машинного такту приблизно дорівнює 325 мс, а необхідний час доступу до пам’яті - близько 525 мс, що він відповідає полегшеного режиму для МОП памяти.

1.2.2. Адресна шина мікропроцесора 1821ВМ85.

У МП 1821МВ85 використовується принцип «тимчасового мультиплексування» функцій висновків, коли самі й самі висновки у різні моменти часу представляють різні функції. Це дозволяє реалізувати ряд додаткових функцій за ті самі 40 висновках в корпусі МП. Вісім мультиплексированных висновків грають роль шини даних, або молодших розрядів адресної шини. Необхідно «фіксувати» логічні стану висновків AD0[pic]AD7 МП залишилася в моменти, що вони функціонально представляють адресні розряди А0[pic]А7. І тому необхідно точно знати, коли цих висновках відображається адресна інформація. У корпусі МП існує спеціальний висновок N 30, визначений ALE — відкриття фіксатора адреси, сигнал яким у нормальний стан відповідає логічному «0». Якщо інформація на висновках AD0[pic]AD7 (N 12[pic]19), є адресної А0[pic]А7, то ALE перетворюється на стан логічного «1». При переходу ALE зі стану логічного «1» до стану логічного «0» інформація на AD0[pic]AD7 повинна бути зафіксована. Зазначимо що з стробирования адресної інформації від МП можна використовувати будь-який фіксатор. Єдина обережність, яку треба дотримуватися під час використання фіксаторів, залежить від узгодженні навантаження по току для висновків AD0[pic]AD7 МП 1821ВМ85 і входів фіксатора щоб уникнути їх перевантаження, тобто. необхідно переконатися, що струм на вході використовуваного фіксатора перестав бути надто великою для МП. У ролі фіксатора використовуватимемо регістр, тактируемый сигналом ALE від мікропроцесора. Регістр — це лінійка з кількох тригерів. Можна передбачити логічний схему паралельного відображення на виходах стану кожного триггера. Тоді після заповнення регістру від паралельних висновків, за командою дозволу виходу, накопичене цифрове слово можна відобразити поразрядно відразу усім паралельних выходах.

Для зручності поочередной видачі даних від такого типу регістрів (буферних накопичувачів) в шину даних процесора паралельні виходи регістрів забезпечуються вихідними буферними підсилювачами, мають третє, розімкнене Z состояние.

З багатьох регістрів різних серій свій вибір я зупинив на регістрі серії 1533, т.к. проти серією 555 вони теж мають більше швидкодію і менше (в 1.5[pic]2 разу) енергоспоживання. Натомість регістри серії 555 мають швидкодія аналогічне швидкодії серії 155, але менше энергопотребление.

Мікросхема 1533UR22 — восьмиразрядный регістр — засувка відображення даних, вихідні буферні підсилювачі якої мають третє Z -стан. Поки напруга на вході № 11 високого рівня, дані від паралельних входів відбиваються на виходах. Подачею на вхід № 11 напруги низького рівня, дозволяється запис в тригери нового восьмибитового байта. Коли вхід № 1 подати напруга високого рівня, виходи мікросхеми переходить до 3-тє Z состояние.

Отже, з допомогою мікросхеми 1533 UR22 ми фіксуємо адресну інформацію, яка від МП.

Схема включення 1533 UR22.

| |1 | | | | | |ALE | |ОЕ | | | | | |11 | | | |2 Uп=5 В | | | |РЄ | |Q1 | | | |3 | | | |5 № 10 — ЗЕМЛЯ | | | |D1 | |Q2 | | | |4 | | | |6 № 20 — Uп | | | |D2 | |Q3 | | | |7 | | | |9 | | | |D3 | |Q4 | | |До |8 | | | |12 | |AD0[p| |D4 | |Q5 | | |ic] | | | | | | |AD7 |13 | | | |15 | | | |D5 | |Q6 | | | |14 | | | |16 | | | |D6 | |Q7 | | | |17 | | | |19 | | | |D7 | |Q8 | | | |18 | | | | | | | |D8 | | | |.

Таблиця істинності. | | | | |Вихід |Вихід | | | | | |триг-ге| | | | | | |ра | | | |[pic|PE |Dn |[pic] |Q0[pic]| |Дозвіл і зчитування з |] |У |М |М |Q7 | |регістру |М |У |У |У |М | | |М | | | |У | |Защелкивание і зчитування з |М |М |"М" |М |М | |регістру |М |М |"У" |У |У | |Защелкивание в регістр |У |М |"М" |М |Z | |розрив виходів |У |М |"У" |У |Z |.

1.2.3. Шина даних мікропроцесора 1821ВМ85.

Шина даних на відміну шини адреси є двунаправленной. Отже слід передбачити буфер, котрий за відповідним сигналам управління від МП буде пропускати дані як до МП і від цього. Як двунаправленного буфера використовуватимемо мікросхему 1533 АП6.

Мікросхема 1533 АП6 містить 8 ДНШУ із трьома станами висновків, два входу дозволу ЕАВ — № 1 (переключення напрями каналів) і [pic] - № 19 (переклад виходу каналу до стану Z).

Таблиця істинності. |[pic] |ЕАВ |Аз |Вп | |М |М |А[pic]В |Вхід | |М |У |Вхід |В[pic]А | |У |x |Z |Z |.

Як управляючих сигналів використовуватимемо сигнали [pic]; EN. Якщо сигнал [pic] подати на вхід № 1 мікросхеми 1533 АП6, то, при [pic]= «0» напрям передачі В[pic]А.

[pic]= «1» напрям передачі А[pic]В.

Подача сигналу EN на вхід № 19 мікросхеми 1533 АП6, у якому висновки переходить до третє Z стан, розглядатиметься нижче. | |2 | |[pic]| | | | | |АТ |F | | | | | | |[pic]| | | | |3 | | | |18 Uп=5 В | | | |А1 | |В0 | | | |4 | | | |17 № 20 — Uп | | | |А2 | |В1 | | | |5 | | | |16 № 10 — ЗЕМЛЯ | | | |А3 | |В2 | | | |6 | | | |15 | | | |А4 | |В3 | | | |7 | | | |14 | | | |А5 | |В4 | | | |8 | | | |13 | | | |А6 | |В5 | | | |9 | | | |12 | | | |А7 | |В6 | | | |1 | | | |11 | | | |ЕАВ | |В7 | | | |19 | | | | | | | |[pic| | | | | | |] | | | |.

1.2.4. Генератор тактових імпульсів для мікропроцесора 1821 ВМ85.

Схема генератора тактових імпульсів мікропроцесора 1821ВМ85 міститься у самому микропроцессоре. Досить підключити кварцовий резонатор на висновках № 1 і № 2 МП. Кварцовий резонатор може мати будь-яку частоту коливань буде в діапазоні від 1 до 6 МГц. Ця частота ділиться навпіл, і відповідні імпульси використовують у МП. На малюнку 2 показано схема підключення кварцевого резонатора, у результаті забезпечується синхронізація МП 1821ВМ85.

+5 В.

1МГц.

Малюнок 2.

1.2.5. Установка початкового стану мікропроцесора 1821ВМ85.

Після включення харчування ЦП повинен починати виконання програми щоразу з команди, що у осередку з певним адресою, а чи не з будь-якої довільній осередку. Треба лише виконати початкову установку МП. Така початкова установка здійснюється за першому включенні МП, соціальній та час, коли знадобиться повернути МП до початку виконання системної програми, з одному й тому ж певної осередки памяти.

Щоб виконувати функції початковій установки МП, до входу [pic] (№ 36) МП підключаються елементи, з'єднані відповідно до схемою, показаної малюнку 3.

При подачі харчування конденсатор заряджається до напруги +5 У через R1. Коли напруга сягає деякого певного значення (min 2.4 У), виконання команди «скидання» завершиться і системи почне виконання програми з адреси 0000. Після відключення харчування станеться розрядка конденсатора С1 і мікропроцесор перебуватиме у вихідному стані до того часу, поки напруга на конденсаторі С1 не сягне потрібного значения.

+5 В.

VD1 R1.

C1.

Малюнок 3.

1.2.6. Запам’ятовуючі устройства.

Постійна тенденція до ускладнення завдань, розв’язуваних з допомогою мікропроцесорної техніки, вимагає збільшення обсягу і прискорення процесу обчислень. Проте швидкість рішення суду будь-якої завдання на ЕОМ обмежена часом обмеження до пам’яті, тобто. до ОЗУ. У таблиці порівнюються характеристики ОЗУ, виконаною різній элементно-технологической основе.

|Приме-няемые|Время |Информа-цион|Плотность |Энергопо- | |елементи |выборки, мс |ная ёмкость |размещ. |требление | | | | |информац., |при | | | | |бит/см3 |зберіганні | | | | | |информац. | |БП VT |50[pic]300 |103[pic]105 |До 200 |Є | |МОП |250[pic]103 |103[pic]106 |200[pic]300 |Є | |структури | | | | | |Ферритовые |350[pic]1200|106[pic]108 |10[pic]20 |Ні | |сердечники | | | | |.

Напівпровідникові ЗУ за заданим режимом занесення інформації діляться на оперативні та постійні, за заданим режимом роботи — статистичні і динамічні, за принципом вибірки інформації - на устрою із довільною і послідовної вибіркою, за технологією виготовлення — на біполярні і униполярные.

1.2.7. Оперативні запам’ятовуючі устройства.

ОЗУ призначені для записи, збереження і зчитування двоичной інформації. Структурна схема представлена малюнку 4.

А0[pic]Аn.

[pic]/RD DI.

D0 СS SEX SEY.

НК — нагромаджувач; DCX, DCY — дешифраторы рядків і шпальт; УЗ — пристрій записи, УС — пристрій зчитування, УУ — пристрій управления.

Як зазначалося, ОЗУ можна розділити на 2 типу: статичні і динамічні. У нагромаджувачах статичних ОЗУ застосовуються триггерные елементи пам’яті. У ОЗУ динамічного типу запам’ятовуючим елементом служить конденсатор. Динамічні ОЗУ мають низку переваг порівняно з статистичними ОЗУ. До основних рис динамічних ОЗУ:

| |I |II |III |IV | |Найбільша |4К |16К |64К |256К | |ёмкость, | | | | | |бит/кристалл | | | | | |Час вибірки |200[pic]|200[pic]30|100[pic]200 |150[pic]200 | |зчитування, мс |400 |0 | | | |Рпотр, мВт/бит |0,1[pic]|0,04[pic]0|4 10−3[pic]5|3 10−3[pic]4| | |0,2 |, 05 |10−3 |10−3 |.

Преимуществом статистичних ОЗУ перед динамічними є схеми регенерації інформації, значно спрощує статичні ЗУ, як правило, мають один номінал яке живить напряжения.

Типові характеристики СЗУ:

| |ЭСЛ |ТТЛ |ТТЛШ |U2Л |пМОП |кМОП | |Ёмкость, |256[pic|256[pic|1К[pic]|4К[pic]|4К[pic]|4К[pic]| |бит/кристалл |] 16К |] 64К |4К |8К |16К |16К | |Час вибірки |10[pic]|50[pic]|50[pic]|150 |45[pic]|150[pic| |зчитування, мс |35 |100 |60 | |100 |] 300 | |Рпотр, мВт/бит|2[pic]0|15[pic]|0,5[pic|0,1[pic|0,24[pi|0,02 | | |, 06 |0,03 |] 0,3 |] 0,07 |з] 0,05| |.

Найбільшим швидкодією мають біполярні ОЗУ, побудовані на основі елементів ЭСЛ, ТТЛШ. Перспективними є ОЗУ, побудовані на транзисторних структурах U2Л, дозволяють зменшити площа ЗЭ до 2000[pic]100мкм2 і знизити потужність споживання за кілька мікроват на біт, при tвкл=50[pic]150 мс.

Статичні ОЗУ на МОП транзисторах, попри середнє швидкодія, отримали стала вельми поширеною, що значно більшої щільністю розміщення осередків на кристалі, ніж в БП ОЗУ.

Для рМОП вдалося зменшити геометричні розміри ЗЭ і знизити напруга харчування до 15 В.

Для ОЗУ пМОП вдалося ще більше зменшити геометричні розміри, отримати у 2,5 разу велику швидкість перемикання. Єдине напруга харчування +5 В забезпечує безпосередню сумісність таких ОЗУ по логічним рівням з мікросхемами ТТЛ.

Елементи ОЗУ на кМОП VT йдуть на побудови статичних ОЗУ лише за необхідності досягнення min Рпотр. Також за переходу до режиму зберігання Рпотр зменшується на порядок.

Для статичних ОЗУ досягнуто ёмкость 64 Кбит з організацією 16 розрядів і часу вибірки до 6 мс. Iпотр статичних БП ОЗУ 100[pic]200 мАЛО. Широко застосовуються схеми на кМОП-VT, серед яких найбільшого поширення отримала серія 537; Iпотр[pic]60 мАЛО (режим звернення) і Iпотр=0,001[pic]5 мАЛО (зберігання). У багатьох схем передбачено режим зберігання зі зниженим Uпит=2 У. Це дозволяє найбільш просто реалізувати роботу ОЗУ від резервних батарей.

Динамічні ОЗУ представлені у основному серією КР565 з max ёмкостью 256×1 розряд і min часу вибірки 150 мс. Але треба постійне відновлення інформації - регенерації, період якої 1[pic]8 мс. Для регенерації потрібні додаткові схеми, що ускладнює схему в целом.

Подальше розгляд вестимемо з прикладу статичного ОЗУ 2Кх8 із загальним входом і виходом типу 537РУ10.

1) tвыб[pic]220 мс.

2) Рпотр: зберігання Uп=5В — 5,25 мВт.

Uп=2В — 0,6 мВт звернення — 370 мВт.

3) Iпотр: зберігання — 3 10−4 мАЛО звернення — 70 мА.

4) Діапазон робочих температур — 10[pic]+[pic]С.

Посилення вх-вых сигналів до рівнів ТТЛ здійснюється з допомогою вых. формирователей. Т.к. ОЗУ організовано як 2Кх8, отже необхідно використовувати АО[pic]А10 адресних ліній і DO[pic]D7 ліній шини данных.

Для управління функціонуванням схеми використовується 3 вывода:

1) [pic]/RE — № 21.

2) CE — № 18.

3) OE — № 20.

Мікросхема 537РУ10 функціонує в 3 режимах:

. режим зберігання данных.

. режим зчитування данных.

. режим записи данных.

Таблиця истинности:

| |[pic]/R|[pic] |[pic|DO[pic]D7 | | |E | |] | | |Збереження |X |1 |X |Z | |Запис |O |O |X |"0″ чи «1» | |Зчитування 1 |1 |O |O |"0″ чи «1» | |Зчитування 2 |1 |O |1 |Z |.

Запис і зчитування проводиться у разі 8 біт. При зчитуванні можна заборонити висновок інформації ([pic]=1). Як управляючих сигналів можна використовувати сигнали WR, RD, CSO (організація сигналу CSO розглядатиметься ниже).

|К |8 | |RAM | | | До шині даних | |шині | |АТ | | | | | |адресу| | | | | | | |а | | | | | | | | |7 | | | |9 | | | | |А1 | |D0 | | | | |6 | | | |10 | | | | |А2 | |D1 | | | | |5 | | | |11 | | | | |А3 | |D2 | | | | |4 | | | |13 | | | | |А4 | |D3 | | | | |3 | | | |14 | | | | |А5 | |D4 | | | | |2 | | | |15 | | | | |А6 | |D5 | | | | |1 | | | |16 | | | | |А7 | |D6 | | | | |23 | | | |17 | | | | |А8 | |D7 | | | | |22 | | | | | | | | |А9 | | | | | | |19 | | | | | | | | |А10 | | | | | |WR |21 |WE/R| | |24 | | | | |E | |Uп | | | |RD |20 | | | |12 | | | | |OE | |GND | | | |CSO |18 | | | | | | | | |CE | | | | |.

1.2.8. Постійне запам’ятовуючий устройство.

Структурна схема ПЗУ аналогічна структурної схемою ОЗУ, лише відсутня пристрій записи, т.к. після програмування ПЗУ, інформація потім із нього лише считывается.

До основних рис восьми типів ПЗУ наведено нижче: |Параметр |ЭСЛ |ТТЛ |ттлш |рмоп |пмоп |кмоп |ліз | | | | | | | | |моп | |Ёмкость, |256[pi|1К[pic|1К[pic|4К[pic|8К[pic|64К |256 До | |біт/ |з] 1К |] 64 До|] 64 До|] 8К |] 64 До| | | |кристал | | | | | | | | |Рпотр, |0,8 |0,01[p|0,01[p|0,1 |0,01 |5 10−3|2 10−3| |мВт/бит | |ic] |ic] | | | | | | | |0,5 |0,1 | | | | | |tсчит, мс |20 |50[pic|45[pic|500 |30 |50 |200 | | | |] 350 |]85 | | | | |.

Для споживачів вибір типу ПЗУ багато чому визначається як електричними параметрами цієї великої ІВ, а й способами її програмування. ПЗУ можуть програмуватися, як в споживача, і на підприємстві -изготовителе. Існують ПЗУ однократного і багаторазового программирования.

Найбільш універсальними є перепрограмування ПЗУ, які виготовляються основі МОП-структур і ЛИЗМОП. Ёмкость таких РПЗУ сягає 256 кбит улаштуванням 32×2. Інформація стирається з допомогою УФ-облучения кристала. У накопичувачах РПЗУ використовуються спеціальні типи VT-структур, які змінюють свої характеристики при програмуванні РПЗУ. Це зміна характеристик і є ознакою що зберігається інформації. Час вибірки зчитування таких РПЗУ стала вельми поширеною отримала серія 573.

Свій вибір я зупинив на РПЗУ 8к x 8 типу 573РФ4: 1) tхр щонайменше 25 000 год. 2) число циклів щонайменше 25. перепрограмування (Т=[pic]С). 3) Uп — 5 В.

Uпрогр — 5 У (считывание).

21,5 У (програмування). 4) Рпотр — трохи більше 420 мВт. 5) tвыб. адреса — трохи більше 300[pic]450 мс. tвыб.разр. — трохи більше 120[pic]150 мс. 6) Вихід — 3 стану. 7) Сумісність — з ТТЛ схемами по входу і выходу.

Оскільки ПЗУ організована як 8к x 8, отже необхідно використовувати А0[pic]А12 адресних ліній і D0[pic]D7 ліній шини данных.

Для управління функціонування схеми використовуються 2 вывода:

1) CS — № 20.

2) ОЕ — № 22.

Мікросхема 573РФ4 функціонує в 2-х режимах:

— режим хранения.

— режим зчитування Зчитування інформації проводиться у разі 8 біт. Як сигналів управління використовуватимемо сигнал RD і сигнал, який чинити відповідно до старшої адресної линии.

Таблиця истинности:

| |[pic] |[pic] |PR |UPR | |Збереження |1 |x |Х |Uп | |Зчитування |0 |0 |1 |Uп | |Відключення виходів |0 |1 |1 |Uп | |Програмування |0 |1 |0 |21,5 | |Заборона програмування |0 |1 |1 |21,5 | |Заборона програмування |1 |1 |0 |21,5 |.

|К |10 | |ROM | | |№ 28 — вільний | |шині | |АТ | | | | | |адресу| | | | | | | |а | | | | | | | | |9 | | | |11 | | | | |А1 | |D0 | | | | |8 | | | |12 | | | | |А2 | |D1 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |До шині даних | | |7 | | | |13 | | | | |А3 | |D2 | | | | |6 | | | |15 | | | | |А4 | |D3 | | | | |5 | | | |16 | | | | |А5 | |D4 | | | | |4 | | | |17 | | | | |А6 | |D5 | | | | |3 | | | |18 | | | | |А7 | |D6 | | | | |25 | | | |19 | | | | |А8 | |D7 | | | | |24 | | | | | | | | |А9 | | | | | | |21 | | | | | | | | |А10 | | | | | | |23 | | | |27 | | | | |A11 | |PR | | | | |2 | | | |28 | | | | |A12 | |Uп | | | |AIS |20 | | | |1 | | | | |CS | |Uпр | | | |RD |18 | | | |14 | | | | |OE | |GND | | |.

1.2.9. Таймер.

Одне з найбільш необхідних експлуатаційних зручностей — наявність вбудованих годин, показання, яких постійно чи з запиту оператора виводяться на екран. Можна ще забезпечити видачу команд вмикання чи вимикання зовнішніх пристроїв в заданий час. Годинник можна реалізувати як програмно, і аппаратно.

Програмна реалізація вимагає розв’язання багатьох проблем. При апаратної реалізації основне завдання — передати показання електронних годин на шину даних. Бажано також матимуть можливість за командами блоку управління коригувати показання годин, встановлювати час спрацьовування будильника.

На жаль, більшість БІС, виділені на електронних годин, не можна безпосередньо пов’язати з блоком управління. І тому необхідно розробити досить складну схему поєднання. Але, нині промисловістю випускається мікросхема 512 ВШ, спеціально призначена до роботи на складі мікропроцесорних пристроїв як годин реального часу з будильником, календарем, і навіть ОЗУ загального призначення ёмкостью 50 байт.

Мікросхема виконано по КМОП технологій, харчується від джерела харчування від 3 до 8 У. Споживана потужність дуже мала, що дозволяє живити мікросхему від автономного джерела (батареї), зберігаючи у своїй, при відключенні основне джерело харчування мікропроцесорної системи, правильний хід годинників та інформацію, занесену у внутрішній ОЗУ.

|Время циклу записи чи |Uп | |зчитування інформації | | |1 мкс |5 У | |до 5 мкс |3 У |.

Микросхема сумісна по логічним рівням з мікросхемами ТТЛ. Усі висновки допускають навантаження струмом до 10 мА.

Умовне позначення і полягала основна схема включения:

+5 В.

R2 +4+6 В.

C1 R1 VD2 18 VD1.

C2 22.

До шині 19.

AD0[pic]AD7 микропроцессора.

до мікропро;

23 цессор

До шині ной.

Управління 21 сістеме.

С3.

R4.

С4 R3.

Можна також використовувати резонатори, мають резонансну частоту:

1) 32 768 Гц.

2) 1 048 576 Гц.

3) 4 194 304 гц Струм споживання залежить від fr. f=32 768 гц In[pic]мкА при [pic]f Iпотр може становити близько 4 мА.

Сигнал тактового генератора можна зняти із виходу CKOUT для використання їх у інших пристроях системи. Він надходить цей вхід безпосередньо (CKFS=1) чи влітку після розподілу частоти чотирма (CKFS=0). Мікросхема має вихід ще одного сигналу (SQW), одержуваного розподілом частоти тактового генератора. Коефіцієнт розподілу задається командами, надходять від процесора. Вмикається і вимикається цей сигнал також командами процессора.

Розподіл пам’яті мікросхеми 512ВИ1:

|Адрес |Дані | |00Н |Секунди | |01 |Секунди (будильник) | |02 |Хвилини | |03 |Хвилини (будильник) | |04 |Годинник | |05 |Годинник (будильник) | |06 |День тижня | |07 |День місяці | |08 |Місяць | |09 |Рік | |0А |Регістр, А | |0 В |Регістр У | |градусів |Регістр З | |0D |Регістр D | |OE-3 FH |ОЗУ загального призначення |.

Мікросхема пов’язані з мікропроцесором через двонаправлену мультиплексированную шину адреси — даних (AD0[pic]AD7). Для управління записом і зчитуванням інформації служать входи [pic] (вибір мікросхеми), AS (строб, адреси), DS (строб даних) і R/[pic] (читання — запись).

[pic] - «1» шина AD, входи DS і R/[pic] відключено від шин процесора і знижується потужність потребления.

[pic] - «0» повинен зберігатися незмінним впродовж усього циклу записи і чтения.

Сигнал AS подається як позитивного імпульсу під час наявності інформацію про адресі на шині AD0[pic]AD7. Адреси записуються у внутрішній буфер мікросхеми по зрізу цього импульса.

У цей самий момент аналізується логічний рівень сигналу на вході DS і залежно від цього встановлюється подальший режим роботи входів DS і R/[pic]. У нашому випадку на вхід AS подаємо сигнал ALE, який генерується процесором для фіксації адреса.

Якщо за AS — «1"-[pic] «0» DS — «0», то запис виробляється при DS — «1», R/[pic]-«0», а читання виробляється при DS — «1», R/[pic]-«1».

Якщо під час зрізу імпульсу AS (AS — «1» [pic] «0») DS — «1», то тут для зчитування необхідно DS-«0» R/[pic]-«1», а записи DS-«1» R/[pic]-«0».

Така складна логіка використовується для підключення до микропроцессорам різних типів. На вхід R/[pic] надаватимемо сигнал WR, але в вхід DS-RD, які генеруються процессором.

Вихід [pic] (запит переривання) призначений для сигналізації процесору у тому, що в мікросхеми відбулася подія, яка потребує програмної обробки. Переривання бувають 3-х типов:

1) по закінченні відновлення информации.

2) по будильнику.

3) періодичні (з періодом SQW).

Вхід [pic]предназначен для установки у початковий стан вузлів мікросхеми, відповідальних за зв’язку з мікропроцесорної системою. [pic] - «0» — ніяке втручання із боку процесора неможливо. На хід годин, календар і змістом осередків ОЗУ цей вхід не влияет.

Вхід P. S (датчик харчування) — контроль безперервності подачі яке живить напруги. Він підключається в такий спосіб, щоб напруга у ньому падало до 0 незалежно від, навіть короткочасному відключення харчування микросхемы.

Для управління роботою мікросхеми та виваженості аналізу її стану призначені регістри А… D.

Формат управляючих регистров:

|Адрес |D7 |D6 |D5 |D4 |D3 |D2 |D1 |D0 | |OAH |UIP* |DV2 |DV1 |DV0 |RS3 |RS2 |RS1 |RS0 | |OBH |SET |PIE |AIE |VIE |SQWE |DM |24/12 |DSE | |OCH |IRQF* |PF* |AF* |VF* |O* |O* |O* |O* | |ODH |VRT* |O* |O* |O* |O* |O* |O* |O* |.

* - можна тільки зчитувати информацию.

Регистр А.

UIP — одиниця у тому розряді означає, що відбувається або розпочнеться менше ніж за 244 мкс відновлення інформації про час. На UIP не діє сигнал [pic]. Записавши одиницю до розряду SET регістру У, можна заборонити оновлення й цим скинути UIP.

DVO…DV2 — встановлює режим роботи внутрішнього дільника частоти в відповідність до використовуваної опорною частотой.

Установка опорною частоты:

|DV2 |DV1 |DV0 |Частота | |0 |0 |0 |4 194 304 гц | |0 |0 |1 |1 048 576 гц | |0 |1 |0 |32 768 гц | |1 |1 |0 |скидання дільника |.

RS0…RS3 — встановлює частоту сигналу на вході SQW і період повторення періодичних колебаний.

|RS3 |RS2 |RS1 |RS0 |f, гц |Т (4 194 304 |f |T | | | | | | |1 048 576) | |(32 768) | |0 |0 |0 |0 |- |- |- |- | |0 |0 |0 |1 |32 768 |30,517 мкс |256 |3,90 625 мс | |0 |0 |1 |0 |16 384 |61,035 мкс |128 |7,8125 мс | |0 |0 |1 |1 |8192 |122,07 мкс |8192 |122,07 мкс | |0 |1 |0 |0 |4096 |244,14 мкс |4096 |244,14 мкс | |0 |1 |0 |1 |2048 |488,28 мкс |2048 |488,28 мкс | |0 |1 |1 |0 |1024 |976,56 мкс |1024 |976,56 мкс | |0 |1 |1 |1 |512 |1,95 312 мс |512 |1,95 312 мс | |1 |0 |0 |0 |256 |3,90 625 мс |256 |3,90 625 мс | |1 |0 |0 |1 |128 |7,8125 мс |128 |7,8125 мс | |1 |0 |1 |0 |64 |15,625 мс |64 |15,625 мс | |1 |0 |1 |1 |32 |31,25 мс |32 |31,25 мс | |1 |1 |0 |0 |16 |62,5 мс |16 |62,5 мс | |1 |1 |0 |1 |8 |125 мс |8 |125 мс | |1 |1 |1 |0 |4 |250 мс |4 |250 мс | |1 |1 |1 |1 |2 |500 мс |2 |500 мс |.

Регістр В.

SET — у цьому розряді записано «0», то щосекунди виконується цикл відновлення інформації про поточному часу й порівняння поточного часу з заданим. Одиниця у тому розряді забороняє відновлення, дозволяючи записати в регістри початкового значення часу, календаря, будильника.

PIE — дозвіл переривань з періодом, заданим PS0[pic]PS3.

ALE — дозвіл переривань від будильника.

VIE — дозвіл переривань після закінчення циклу обновления.

SQWE — дозволяє видачу сигналу на вхід SQW.

PIE, AIE, VIE, SQWE може бути скинули сигналом [pic].

DM — «1» дані в двоичном коде.

— «0» дані в двоично-десятичном коде.

Значення розряду не можна змінити без повторної записи початкових значень в осередки часу й календаря.

24/12 — встановлює 24 годинниковий («1») та дванадцяти годинниковий («0») режим рахунки часу. Дванадцятирічним годинному режимі часу пополудні відзначається одиницею у старшому розряді годин (адресу О4Н).

DSE — дозвіл автономного переходу на літній час («1»).

Регістр С.

IRQF — прапор запиту переривань. Встановлюється в одиницю при виконанні условия:

PF x PIE + AF x AIE + VF x VIE=1.

Поруч із установкою IRQF=1 на контакті [pic] встановлюється низький рівень. PF — встановлюється в «1» фронтом сигналу не вдома внутрішнього дільника частоти, обраного відповідно до розрядами RS0[pic]RS3.

AF — встановлюється в «1» при збігу поточного часу м часу «будильника».

VF — встановлюється в одиницю по закінченні кожного циклу обновления.

Прапори скидаються після прочитання регістру З чи сигналом [pic].

Регістр D.

VRT — у тому розряді встановлюється «0» за нижчого рівня на вході P. S. Одиниця встановлюється лише зчитуванням регістру D.

Підключення мікросхеми 512ВИ1 до микропроцессору серії 1821ВМ85, має мультиплексированную шину адреса/данных бракує труднощів. На вхід P. S; Uп; RES подаємо високий рівень (підключимо до акумулятора через RS-цепь). Оскільки не потрібно використання частоти кварцевого резонатора у блоці управління, то висновок № 20 (CKFS) подсоединим до корпусу.

Сигнал із виходу [pic] через інвертор (PD9) подамо в мікропроцесор на вхід RST 6,5 (№ 8).

Висновки AD0[pic]AD7 (№№ 4[pic]11) таймера безпосередньо підключаються на висновках AD0[pic]AD7 (№№ 12[pic]19) микропроцессора.

Подача сигналу CS2 на вхід «вибір мікросхеми» (№ 13) розглянуть ниже.

1.2.10. Пристрій ввода-вывода.

Процесор 1821ВМ85 є поліпшеною модифікацією процесора 580ВМ80, а даного МП спеціально розроблена БІС для вводу-виводу паралельної інформації КР580ВВ55А. Саме тому свій вибір, і зупинив саме у цієї микросхеме.

КР580ВВ55 0 програмне пристрій вводу-виводу паралельної інформації, застосовується у ролі елемента виводу-введення-висновку загального призначення, сопрягающего різні типи периферійних пристроїв з магістраллю даних систем обробки информации.

D0[pic]D7 BA0[pic].

BA7.

BC4[pic].

[pic] [pic] [pic] BC7.

A0 BC[pic].

A1.

BC3.

SR BBO[pic].

BB7.

Обмін інформацією між магістраллю даних систем і мікросхемою 580ВВ85 здійснюється через 8 розрядний двунаправленный трехстабильный канал даних. Для зв’язки й з периферійними пристроями використовується 24 лінії В/В, згруповані у трьох 8 розрядних каналу ВА, ВР, ЗС, напрям передачі і режими чиїх робіт визначаються програмним способом.

1−4; 37−40 — ВА3 — ВА0; ВА7[pic]ВА4 — входы/выходы — інформаційний канал А.

10[pic]17 — ВС7[pic]ВС0 — входы/выходы — інформаційний канал С.

18[pic]25 — ВВ0[pic]ВВ7 — входы/выходы — інформаційний канал В.

5 — [pic] - вхід — чтение.

6 — [pic] - вхід — вибір кристалла.

7 — GND — - - общий.

8,9 — А0, А1 — вхід — молодший розряд адреса.

26 — Uсс — питание.

35 — SR — вхід — установка вихідного состояния.

36 — [pic] - вхід — запись.

Мікросхема може функціонувати у 3-х основних режимах.

У режимі 0 забезпечується можливість синхронної програмно керованої передачі через 2 незалежних 8 розрядних каналу ВА, ВР і два 4 розрядних каналу ВС.

У режимі 1 забезпечується можливість введення чи виведення інформації в/или з периферійного устрою через 2 незалежних 8 розрядних каналу ВА, ВР за сигналами квитирования.

У цьому лінії каналу З йдуть на приймання й видачі сигналів управління обменом.

У режимі 2 забезпечується можливість обміну з периферійними пристроями через двонаправлену 8 розрядну шину ВА по сигналам квитирования. Для передачі і прийому сигналів управління обміном використовуються 5 ліній каналу ВС.

Вибір відповідного каналу та напрям передачі через канал визначається сигналами А0, А1 і сигналами [pic], [pic], [pic]. Режим роботи кожного із каналів ВА, ВР, ЗС визначається вмістом регістру управляючого слова (РУСИЧ). Виробляючи запис управляючого слова в РУСИЧ можна перевести мікросхему одного з 3-х режимів роботи: режим 0-простой ввод/вывод; режим 1-стробируемый ввод/вывод; режим 2-двунапрвленный канал. При подачі сигналу SR РУСИЧ встановлюється до стану, у якому все канали настроюється працювати як 0 для введення інформації. Режим роботи каналів можна змінити як на початку, і у процесі виконання працюючої програми, що дозволяє обслуговувати різні периферійні влаштування у певному порядку однієї мікросхемою. При зміні режиму праці будь-якої каналу все вхідні і вихідні регістри каналів і тригери стану скидаються. Графічне уявлення режимів роботи каналів показано малюнку 5, а формат управляючого слова, визначального режими роботи каналів, наведено малюнку 6.

|А0 |А1 |[pic]|[pic]|[pic]|Направление передачі | |читання | | | |ВА[pic]канал даних | | |ВВ[pic]канал даних | | |ВС[pic]канал даних | |0 |0 |0 |1 |0 | | |0 |1 |0 |1 |0 | | |1 |0 |0 |1 |0 | | |запис | | | |Канал данных[pic]ВА | | |Канал данных[pic]ВВ | | |Канал данных[pic]ВС | | |Канал данных[pic]РУС | |0 |0 |1 |0 |0 | | |0 |1 |1 |0 |0 | | |1 |0 |1 |0 |0 | | |1 |1 |1 |0 |0 | | |блокування | | | |Канал данных[pic]третья стан| | | | | |Заборонена комбінація | |Х |Х |Х |Х |1 | | |1 |1 |0 |1 |0 | |.

Малюнок 5.

Розряди 0[pic]3 каналу ВС.

1 — введення 1 0 — вывод режим канал ВР роботи ВА і 4−7 ЗС 1-ввод 00-режим 0 0-вывод 01-режим 1 1х-режим 2 режим работы.

ВР і розрядів канал ВА 0[pic]3 ВС.

0-режим 0 1-ввод 1-режим 1 0-вывод Розряди 4[pic]7 каналу ВС.

1-ввод; 0-вывод.

Малюнок 6.

На додачу до основним режимам роботи мікросхема забезпечує можливість програмно незалежної установки в «1» і скидання в «0» кожного з розрядів регістру каналу ВС.

Формат управляючого слова уст./сброса розрядів регістру каналу ЗС показаний малюнку 7.

1 — встановити «1» «0» 0 — встановити «0» неопределенность.

код разряд.

000 0.

001 1.

010 2.

011 3.

100 4.

101 5.

110 6.

110 7.

Малюнок 7.

Если мікросхема запрограмована до роботи на режимі 1 чи 2, то через висновки ВС0[pic]ВС3 каналу ЗС видаються сигнали, які можуть використовуватися як сигнали запитів переривань для МП. Ця особливість мікросхеми дозволяє програмно реалізувати дозволу або заборона в обслуговуванні будь-якого зовнішнього устрою ввода/вывода без аналізу запиту переривання в схемою переривання системы.

У нашому випадку необхідно запрограмувати мікросхему 580ВВ55 на висновок інформацією режимі 0. Саме тому далі розглянутий тільки це режим.

Працюючи мікросхеми як 0 забезпечується простий ввод/вывод інформації через кожній із 3-х каналів і сигналів управління обміном інформацією з периферійними пристроями непотрібен. У цьому вся режимі мікросхема є сукупність 2-х 8 розрядних і 2-х 4 розрядних каналів введення чи виведення. У режимі 0 можливі 16 різних комбінацій схем ввода/вывода каналів ВА, ВР, ЗС. Це визначається комбінаціями в розрядах D4; D3; D1; D0 регістру управляючого слова.

У нашій випадку код повинен мати таке указание:

|D4 |D3 |D1 |D0 |ВА;ВВ;ВС | |0 |0 |0 |0 |висновок |.

У режимі 0 вхідні інформація не запам’ятовується, а вихідна зберігається в вихідних регістрах до записи нову інформацію в канал чи до записи нового режима.

Графічне уявлення режиму 0 показано малюнку 8.

Канал адреса.

Канал управления.

Канал данных.

D7[pic]D0.

I/0 I/0 BC7[pic]BC0 BA7[pic]BA0 BB7[pic]BB0.

Малюнок 8.

Для електричного сполуки мікросхеми 580ВВ55 і схеми управління необходимо:

1) шину даних D0[pic]D7 схеми управління з'єднати все із выводами.

D0[pic]D7 мікросхеми 580ВВ55.

2) Два молодших розряду адресної шини з'єднати все із висновками A0[pic]A1 мікросхеми 580ВВ55.

3) Висновки [pic], [pic] мікропроцесора 1821ВМ85 з'єднати все із выводами.

[pic], [pic] мікросхеми 580ВВ55 соответственно.

4) На вхід SR «Установка у початковий стан» мікросхеми 580ВВ55 подати низький рівень (залучити до корпусу).

1.2.11. Яка Фіксує схема.

Як уже відзначалося вище необхідно подавати сигнали у нього індикації № каналу (2 індикатора) у суворо певні моменти часу. І тому слід передбачити пристрій, які з сигналам від процесора, буде пропускати інформацію однією з індикаторів блоку індикації. У ролі елементів що фіксує схеми використовуватимемо 2 регістру типу 1533UP23.

Регістр, аналогічний UP22, ніс 8 тактируемыми триггерами. Регістр приймає і відображає інформацію одночасно з позитивним перепадом на тактовом входе.

| |EO |З |Dn |Вихід | |Завантаження і зчитування |М | |"М", «У» |"М", «У» | | | | | |відповідно | |Завантаження регістру і |У | |"М", «У» | | |розрив виходів | | | | |.

Отже, подаючи тактирующие сигнали на вхід З (№ 11) регістру 1533UP23, дозволяємо проходження сигналів на відповідний індикатор в суворо визначені моменти времени.

Un — № 20.

Земля — № 10.

1.2.12. Согласующая схема.

Для організації виведення інформацією інші блоки тюнера будемо використовувати регістр 1533UP23, тактируемый сигналами від микропроцессора.

Принцип включення та управління регістру 1533UP23 розглянутий в попередньої главе.

Для прийому інформацією пристрій управління використовуватимемо шинний формирователь 1533АП6. Як відомо шинний формирователь забезпечує передачу інформацією обох напрямках. Задля більшої лише введення даних висновок № 1 з'єднаємо з корпусом. Якщо з’явиться потреба у виведення великої кількості інформації з устрою управління, те з допомогою мікросхеми 1533АП6 можна вирішити цю проблему.

Більше докладна інформацію про мікросхемі 1533АП6 приведено у розділі «Шина даних мікропроцесора 1821ВМ85».

1.2.13. Схема дешифрации.

У попередніх розділах було розглянуто основні блоки схеми управління було зазначено, що МП залишилася в суворо визначені моменти часу повинен взаємодіяти з деякими мікросхемами. Тож у цій схемою слід передбачити пристрій, які з сигналам від процесора, буде підключати для її шинам адреси чи даних той чи інший мікросхему чи групу мікросхем. Із цього можна укласти, що у схемою системи повинен протікати певний процес однозначного вибору і він організується подачею на лінії адреси А11[pic]А15 певного коду вибору чи сигналу дозволу доступу до окремому блоку чи блокам. На щастя, цю проблему є класичною та вона не має найпростіше його вирішення. Зокрема можна використовувати дешифратор, виконаний у вигляді ТТЛ устрою середній рівень інтеграції, покликаного забезпечити перетворення двоичного коду в напруга логічного рівня, що з’являється у цьому вихідному дроті, десятковий номер якого відповідає двоичному коду. Згодом вихідний провід дешифратора підключають до входу «Вибір мікросхеми» потрібної мікросхеми (наприклад висновок № 18 (CS) мікросхеми 537РУ10).

Як дешифратора використовуватимемо мікросхему 1533ИД7. Вибір даного дешифратора обумовлений кількістю вихідних ліній і нагрузочной способностью.

Мікросхема 1533ИД7 — високошвидкісної дешифратор, перетворюючий трехразрядный код А0[pic]А2 (№ 1[pic]3) в напруга низького логічного рівня, з’являється одному з восьми виходів 0[pic]7. Дешифратор має трехвходовый логічний елемент разрешения.

У таблиці показано, що дешифрация відбувається, коли на входах [pic](№ 4) і [pic](№ 5), напруга низького рівня, але в вході Е3(№ 6) високого. За інших логічних рівнях на входах дозволу, усім виходах є напруги високого уровня.

|[pic] |[pic] |У |Q |[pic] | |М |Х |Х |М |У | |Х |У |Х |М |У | |Х |Х |М |М |У | |У |М |[pic] | | | |У |[pic] |У | | | |[pic] |М |У | | |.

Якщо згодні з цим умовам мультивибратор запущено, вихідний імпульс можна продовжити, подавши на вхід [pic] напруга низького рівня (чи вхід В-высокого). З часу цієї додаткової операції до закінчення імпульсу мине час [pic]вых.

Схема включения:

16 5B.

6 R[pic].

C[pic].

11 7.

1.3. Розрахунки параметрів і елементів принципової схемы.

1.3.1. Розрахунок адресної шини і шини даних мікропроцесора 1821ВМ85.

Під час проектування адресної шини і шини даних необхідно оцінити величину токовой навантаження, т.к. вони пов’язані з безліччю пристроїв, підключених паралельно. Якщо адресної шини і шини даних характерний струм, за величиною переважаючий дозволене значення не вдома МП, то таку лінію необхідно буферировать. a) Розрахунок адресної шины:

Для мікропроцесора максимально допустима навантаження адресної лінії составляет:

Uвых L=0,45 У Iвых L=2 мА.

Uвых H=2,4 У Iвых H=400 мкА для регістру 1533 UP22:

Iвх Н=20 мкА Iвх H[pic]=8[pic]20=160 мкА[pic]400 мкА.

Iвх L=0,1 мАЛО IвхL[pic]=8[pic]0,1=0,8 мА[pic]2 мА.

Отже вхідний струм мікросхеми 1533ИР22 перестав бути великим для МП 1821ВМ85.

Тепер перевіримо, забезпечується чи нагрузочная здатність для елементів схеми, що є адресної информации.

А11[pic]А15 +5 В А0[pic]А15.

А0[pic]А7.

А8[pic]А10 А8[pic]А12,А15.

1533ИР22 А0[pic]А1.

Iвх L=Iвх Н=20 мкА — для ОЗУ Iвх L=Iвх Н=10 мкА — для ПЗУ Iвх L=Iвх Н=14 мкА — для устрою в/в. Iвх L[pic]=Iвх Н[pic]=8[pic]20+8[pic]10+2[pic]14=268 мкА[pic]2,6 мАЛО Iвх L=24 мАЛО для 1533ИР22 Iвх Н=2,6 мА.

Адресні лінії А8[pic]А15 буферировать зайве, т.к. Iвх Н[pic] =3[pic]20+6[pic]10+5[pic]20=220 мкА[pic]400 мкА Iвх L[pic]=3[pic]20+6[pic]10+5[pic]0,1 мА=620 мкА[pic]2 мА.

b) Розрахунок шини данных.

Для мікропроцесора максимально допустима навантаження шині даних становить: IвыхL=2 мАЛО Uвых L=0,45 У Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 У для DНШУ 1533 АП6: Iвх L=0,1 мАЛО Iвх L[pic]=8[pic]0,1=0,8 мАЛО Iвх Н=20 мкА Iвх Н[pic]=8[pic]20=160 мкА.

Вихідний струм МП є великим, ніж вхідний струм мікросхеми 1533АП6, отже забезпечується нагрузочная здатність по току.

Перевіримо, забезпечується чи мікросхемою 1533АП6 нагрузочная інформація для елементів схеми, що є «споживачами» інформації про данных.

При записи інформацією ролі навантаження виступають такі елементи схеми: РЗУ, 3 регістру 1533ИР23, Пристрій В/В КР580ВВ55.

Iвх L[pic]=20 мкА[pic]8+0,2 мА[pic]24+14мкА[pic]8=5,072 мА.

Iвх Н[pic]=20 мкА[pic]8+20мкА[pic]24+14 мкА[pic]=752 мкА Для мікросхеми 1533 АП6.

IвыхL=24 мА[pic]5,072 мА.

Iвых H=3 мА[pic]752 мкА Загальний нагрузочный струм перестав бути великим для ДНШУ 1533АП6.

При зчитуванні інформації з ОЗУ, ПЗУ чи надходження інформації від мікросхеми 1533 АП6 (DD16) виникати проблеми з перевантаженням на повинен, т.к.:

IвыхL=2,1 мАЛО для ПЗУ 573РФ4.

Iвых H=0,1 мА.

IвыхL=4 мАЛО для ОЗУ 537РУ10.

Iвых H=2 мА.

IвыхL=24 мАЛО для 1533 АП6.

Iвых H=3 мАЛО Інформація вступає у МП через ДНШУ 1533АП6 (DD5), для которого:

Iвх L=0,1 мАЛО Iвх L[pic]=0,8 мА.

Iвх Н=20 мкА Iвх Н[pic]=160 мкА з) Розрахунок шини AD0[pic]AD7 таймера 512ВИ1.

Iвх L= Iвх Н=1 мкА Iвх [pic]=8[pic]1 мкА=8 мкА.

Вочевидь, що в таймер (як адресна, і інформацію про даних) може надходити безпосередньо з виходів AD0[pic]AD7 мікропроцесора, т.к. йому: IвыхL=2 мАЛО Uвых L=0,45 У Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 В.

1.3.2. Розрахунок ЦАП.

На виході ЗУ Uвых ~коду на вході 572ПА1. Т.к. розрядність ЦАП N=10, отже можливо 2N=1024 різних значень Uвых.

Шкала змін вихідного напруги [pic]0[pic]Uon[pic].

Uon=-9 У для каналів відеота звука.

Uon=-6 У для каналу поляризации.

Отже дискрет напруги на вході становить: a) Для видео:

[pic]U=[pic]=8,8 мВ Пример: код Uвых, В.

0 0.

10 17,6 мВ.

1 111 111 111 9.

b) Для звука:

[pic]U=[pic]=70,86 мВ Пример: код Uвых, В.

0 0.

1 000 70,86 мВ.

10 000 141,72 мВ.

1 111 111 000 9.

c) Для поляризации:

[pic]U=[pic]=23,53 мВ Пример: код Uвых, В.

0 0.

100 23,53 мВ.

1 011 111 100 4,41.

Вывод: 1. Для каналу відео напруга не вдома змінюється від 0 до 9 У з кроком 8,8 мВ. 2. Для каналу звуку напруга не вдома змінюється від 0 до 9 У з кроком 70,86 мВ. 3. Для каналу поляризації напруга не вдома змінюється від 0 до 4,41 У з кроком 23,53 мВ.

1.3.3. Розрахунок параметрів КТ 3102 Б.

Необхідно забезпечити подачу U[pic]3 У на вхід дозволу 561 КТ3.

Як стабилитрона використовуватимемо КС139А на Uст=3,9 У при Iст=1,8 мА.

R1=[pic]=[pic]=620 Ом.

Е2=IэRн+UКЭ.

Iэ=0 Е2=Uкэ.

Uкэ=0 Iэ=[pic] нехай RH=1 кОм.

5 Iб=0,1 мА.

5 10 15 20 Uкэ, В.

З графіка слід, що Iэ[pic]3,1 мА.

Iб=0,1 мАЛО Iб, мА.

0,3 Uкэ=5 В.

0,2 Uбэ=0,6 В.

0,1.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Uбэ, В.

Uбэ=0,6 У Uбэ+URN=3,1+0,6=3,7 В Т.к. Uст=3,9 У, отже необхідна за базу транзистора включити R2.

Uст=UR2+Uбэ+URN.

UR2=0,2 В.

R2=[pic]=[pic]=2 кОм.

1.3.4. Ланцюг резонатора мікросхеми 512 ВИ1.

Дані на резонансну ланцюг наводяться як довідковий матеріал (радиоежегодник 1989 г.).

Якщо використовується резонатор на 32 768 гц, то.

R16=470 кОм.

R7=22 мОм.

С24=10 пФ С25=20 пФ.

С26=100 пФ.

1.3.5. Розрахунок RC-цепи мікросхеми 1533АГ3.

З довідкового матеріалу відомо, що з мікросхеми 1533АГ3.

[pic]вых=0,45 R[pic]C[pic].

Маємо забезпечити [pic]вых порядку 45 мкс.

Нехай R[pic]=10 кОм, тоді С[pic]=10 нФ.

1.3.6. Розрахунок елементів ланцюга опорного напряжения.

а).

VD5 — КС191Ж.

Uст=9,1 В.

Iст min=0,5 мА.

Icn max=14 мА.

U1=-12 У Нехай R4=390 Ом;

I=[pic]=7,4 мАЛО Висновок: при даному опір отримане розрахункове значення струму стабілізації однакову 7,4 мАЛО потрапляє у діапазон допустимих значень струму стабілізації для даного стабилитрона. У) VD3 — КС162.

Uст=6,2 У, U2=-12 В.

Iст min=3 мА.

Iст max=22 мАЛО Нехай R5=1,2 кОм; I=[pic]=4,8 мАЛО Висновок: при даному опір отримане розрахункове значення струму стабілізації однакову 4,8 мАЛО потрапляє у діапазон допустимих значень струму стабілізації для даного стабилитрона.

1.4. Довідкові данные.

1821ВМ85.

Допустимі граничні значення: 1. Температура довкілля — -10[pic][pic]С. 2. Напрям усім висновках стосовно корпусу — -0,5[pic]7 У. 3. Потужність розсіювання — 1,5 Вт.

Статичні параметри буде в діапазоні температур -10[pic][pic]С.

|Параметр |Значення |Умови | | |min |max | | |Uвх L, У | | | | |Uвх H, У | | | | |Uвых L, У | | |Iвых L=2 мАЛО | |Uвых М, У | | |Iвых H=- 400 мкА | |Iпит, мАЛО | | | | |Iутеч вх, мкА | | |Uвх=Un | |Iутеч вых, мкА | | |0,45Un[pic]Uвых[pic]U| |UL на вх RESET, В | | |n | |UH на вх RESET, У | | | | | |- 0,5 |0,8 | | | |2,0 |Un+0,5 | | | |- |0,45 | | | |2,4 | | | | | |170 | | | | |[pic]10 | | | | |[pic]10 | | | |- 0,5 |0,8 | | | |2,4 |Un+0,5 | |.

576 РФ4.

Статичні параметри буде в діапазоні температур — 10[pic][pic]С.

|Параметр |Норма | | |min |Max | |Uвх L, У | | | |Uвх H, У | | | |Uвых L, У | | | |Uвых М, У | | | |Iвых L, мАЛО | | | |Iвых М, мАЛО | | | |Iпотр, мАЛО | | | |Iпотр по вх. UPR, мАЛО | | | | |0 |0,4 | | |2,4 |5,25 | | |- |0,45 | | |2,4 |- | | |- |2,1 | | |- |0,1 | | |- |70 | | |- |10 |.

Експлуатаційні параметры:

1. Час зберігання інформації: за наявності харчування — щонайменше 25 000 год; за відсутності - щонайменше 105 годин. 2. Un — 5 В.

UPR — 5 У (считывание).

21,5 У (програмування) 3. Pпотр — трохи більше 420 мВт. 4. tвыб.адр. — трохи більше 300[pic]450 мс. tвыб.разр. — трохи більше 120[pic]150 мс. 5. Кількість циклів перепрограмування — щонайменше 25. 6. Вихід — 3 стану. 7. Сумісність по вх. і вых. З ТТЛ схемами. 8. Ёмкость — 65 536. 9. Організація — 8к x 8.

537 РУ10.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур -10[pic][pic]С.

|Параметр |Норма | | |min |max | |Uвх L, У | | | |Uвх H, У | | | |Uвых L, У | | | |Uвых М, У | | | |Iвых L, мАЛО | | | |Iвых М, мАЛО | | | |Iпотр, Un=5 У | | | |Звернення, мАЛО | | | |Збереження, мАЛО | | | |Un=2 У | | | |Збереження, мАЛО | | | | |- |0,4 | | |2,4 |- | | |- |0,4 | | |2,4 |- | | |- |4 | | |- |2 | | | | | | |- |70 | | |- |0,3 | | | | | | |- |0,1 |.

Експлуатаційні параметры:

1. tвыб — трохи більше 220 мс. 2. Рпотр: зберігання Un=5B — 5,25 мВт.

Un=2B — 0,6 мВт звернення — 370 мВт 3. Вихід — 3 стану. 4. Сумісність по входу і - з ТТЛ схемами. 5. Ёмкость — 16 384. 6. Організація — 2к x 8. 1533 АГ3.

Предельные значення параметров.

Un=7 В.

Uвх=7 У Діапазон температур -10[pic]С. Рекомендований значення Un=4,5 [pic] 5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур -10[pic]С.

Динамічні параметры:

Час затримки распространения.

[pic][pic] трохи більше 39 мс.

[pic][pic] трохи більше 48 мс.

[pic][pic] трохи більше 23 мс.

512 ВИ1 1. Un=5 В[pic]10%. 2. Iпотр, мАЛО. статичний режим 0,1 динамічний режим при fmax тактових імпульсів 4 fmin 0,1 3. Вихідний струм високого (низького) рівня при Uвых Н=4,1 У, (UвыхL=0,4 У), мАЛО — 1,0[pic]1,6. 4. Вхідний струм, мкА 1. 1533ИР23.

Предельные значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

1533 ИР22.

Предельные значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Динамічні параметры:

Час затримки поширення 1. при вкл.

По D трохи більше 16 мс.

По З трохи більше 23 мс 2. при выкл.

По D трохи більше 23 мс.

По З трохи більше 22 мс.

Статистические параметри буде в діапазоні температур — [pic].

1533 АП6 Граничні значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

Динамічні параметры:

Час затримки поширення сигналу трохи більше 10 мс.

1533 ИД7.

Граничні значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

Динамічні параметры:

Час затримки поширення сигналу 17[pic]22 мс.

1533ЛН1; 6 инверторов.

Граничні значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Динамічні параметры:

Час затримки поширення сигналу 8[pic]11 мс.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

1533ЛЛ1; елемент 4 чи (два входа) Предельные значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

Динамічні параметры:

Час затримки поширення сигналу 12[pic]14 мс. 1533ТЛ2; 6 тригерів Шмідтаинверторов Предельные значення параметрів Un=7 У Uвх=7 У Діапазон температур — [pic] Рекомендований значення Un=4,5[pic]5,5 В.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

Динамічні параметры:

Час затримки поширення сигналу трохи більше 22 мс.

572ПА1.

|Разрядность |tустан., мкс |[pic]л % |Рпотр, Вт | |10 |5 |0,1[pic]0.8 |0,1 |.

К140УД8.

|Кц |Uст, мВ |[pic]Uст, |Iвх, мАЛО |[pic]Iвх, мАЛО| | | |мкВ/С | | | |50 103 |20 |50 |0,2 |0,15 |.

|Uвх, У |Iвых, мАЛО |Iпотр, мАЛО |Un, У |fmax, мГц | |10 |20 |5 |[pic]12 |1 |.

580 ВВ55.

Статистичні параметри буде в діапазоні температур — [pic].

|Параметр |Значення | | |min |max | |Uвх М, У | | | |Uвх L, У | | | |Uвых М, У | | | |Uвых L, У | | | |Iвых М, мкА | | | |Iвых L, мАЛО | | | |Iвых, мАЛО | | | |Iпотр, мАЛО | | | | |2,0 |- | | |- |0,8 | | |2,4 |- | | |- |0,45 | | |- |0,1 | | |- |1,6 | | |- |14 | | |- |120 |.

КОНСТРУКТОРСКО;

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ.

РАЗДЕЛ.

2.1. Патентний поиск.

В час широке застосування отримали мікропроцесорні кошти, застосовувані в пристроях управління побутової апаратурою. Патентів на даний вид схем мною виявлено був. Тож у ролі базової моделі візьмемо пристрій управління, що застосовується в тюнере супутникового ТБ «Садко» 3 В.025.006 ТУ, випущеного ПО «Квант».

Характеристика тюнера в ТБ «Садко».

Технічні параметры:

1. Uпит=220 У (187[pic]242 У) 50 гц. 2. Діапазон робочих частот: 0,95[pic]1,75 ГГц. 3. Рпот=50 Вт. 4. Вибірковість по сусідньому каналу при расстройке (25 МГц (20 db.

Вибірковість по дзеркального каналу при расстройке +960 МГц щодо нижньої частоти 950 МГц (20 db. 5. Ставлення сигнал / галасу каналі зображення при Uном на вході (-70 db.

Вт) при Uвых відео (1(0,1) (56 db. 6. f зв=950[pic]1750 МГц. 7. Uвых зв (5 мВ. 8. f перебудови частоти звукового супроводу 5[pic]8,5 МГц. 9. Безперервна робота за скорочення параметрів ТУ — щонайменше 8 годин. 10. Граничні кліматичні умови: — вологість 93% при Т=25(С. — Т=-40(С. 11. Параметри при вплив однократних ударів а=15 буд при tU=2 мс[pic]15 ів. 12. Напрацювання відмовитися: щонайменше 5(103 годин. 13. Маса — 6,5 кг.

У цьому тюнере супутникового телебачення застосовується сенсорне управління із ручною настроюванням на відповідному каналі. Перебудова здійснюється з допомогою подстроечных резисторів. Усе це призводить до обмеження кількості запоминаемых програм до максимально восьми. Подача сигналів управління у інші блоки тюнера здійснюється натисканням відповідних кнопок на передній панелі тюнера. Пристрій управління виконано по аналогової елементної базе.

Усе це наштовхує на низку незручностей за технічної експлуатації тюнера даної моделі. Більшості недоліків можна запобігти під час використання в ролі основного елемента устрою управління процесора, який управляти діяльністю всієї схеми управления.

Застосування процесора як основне елемента керуючої схеми приведет:

1. До захопленню кількості прийнятих каналів з 8 до 99 та його запоминанию.

2. До збільшення швидкодії перебудови частоти від fmin до fmax.

Швидкість перебудови залежить від fтакт процессора.

3. До збільшення точності настройки із суворо певним шагом.

4. До збільшення кількості прийнятих сигналів звукового сопровождения.

5. До додатковим зручностям при експлуатації тюнера — наявність дистанційного управління, висновок відомостей на екран про часі, програмування часу включення тюнера.

6. До зменшенню маса — габаритних размеров.

2.2 Розробка конструкції блока.

Блок є основний елемент під час проектування РЭА. Він поєднує друковані вузли та інші елементи. Розробку конструкції блоку можна виробляти з базових несучих конструкцій. Однак у окремих випадках, наприклад під час проектування побутової апаратури, доцільно розробляти оригінальну несе конструкцію. Це дозволяє підвищити коефіцієнт заповнення обсягу, зменшити масу чуток і габаритні розміри изделия.

Каркас блоку виконаний із алюмінію АД-1 завтовшки 1 мм. Кожух блоку, зза вимог, що висуваються до прочностным характеристикам конструкції, виконано із горіхового сталевого аркуша марки СТ10 завтовшки 1 мм. Передпокій панель виконано і з сталевого аркуша марки СТ10 завтовшки 1 мм.

Оскільки сталевої кожух не стійкий до корозії, застосована покриття з анилинового барвника чорного кольору, що забезпечує необхідну антикоррозийную стійкість при експлуатації і хранении.

Для пайки застосовують припой СЕЛ — 61.

Габаритні розміри блоку у довжину та ширину відповідно: 505 мм 300 мм.

Дані розміри визначаються суммарными габаритними розмірами плат і зазорами з-поміж них. Висота визначається заввишки трансформатора і завширшки плати індикації і як 55 мм.

2.3. Вибір й визначення типу плати, її технології виготовлення, класу точності, габаритних розмірів, матеріалу, товщини, кроку координатної сетки.

1. По конструкції друковані плати з жорстким і гнучким підставою діляться на типы:

— односторонние.

— двусторонние.

— многослойные.

Для даного вироби необхідно використовувати двосторонню друковану плату з металізованими монтажними і перехідними отворами. Попри високу вартість, ДПП з металізованими отворами характеризуються високими коммутационными властивостями, підвищеної міцністю сполуки виведення навісного елемента з проводять малюнком плати й на дозволяє зменшити габаритні розміри і щодо оплати рахунок щільного монтажу навісних элементов.

Для виготовлення друкованої плати відповідно до ОСТ 4.010.022 і виходячи з особливостей виробництва вибираємо комбінований позитивний метод. 2. Відповідно до ГОСТ 2.3751−86 для даного вироби необхідно вибрати четвертий клас точності друкованої плати. 3. Габаритні розміри друкованих плат повинні відповідати ГОСТ 10 317–79.

Для ДПП максимальні розміри штрафів можуть бути 400×400 мм. Габаритні розміри даної друкованої плати задовольняють вимогам даного Держстандарту. 4. Відповідно до вимогами ОСТ 4.077.000 вибираємо матеріал для плати за підставі стеклоткани — стеклотекстолит СФ-2−50−1,5 ГОСТ 10 316–78.

Товщина 1,5 мм. 5. Відповідно до ГОСТ 2.414 078 і з особливостей схеми, вибираємо крок координатної сітки 1,25 мм. 6. Спосіб отримання малюнка — фотохимический.

2.4. Конструкторський розрахунок елементів друкованої платы.

1. Крок координатної сітки — 1,25 мм. 2. Визначаємо мінімальну ширину друкованого провідника по постійному току: вmin1=[pic], де Imax=30 мАЛО t=0,02 мм jдоп=75 А/мм2 3. Визначаємо мінімальну ширину провідника з припустимого падіння напруги у ньому: вmin2=[pic], де Uдоп[pic]12 В (0,05=0,6 У l=0,5 м (=0,0175 ([pic](вmin2=[pic]=0,022 мм. 4. Номінальне значення діаметрів монтажних отворів: d=dэ+(bdно (+Г, (dно=0,1 мм, Г=0,3 мм. а мікросхем dэ=0,5 мм d=0,9 мм б) для резисторів dэ=0,5 мм d=0,9 мм в) для діодів і стабилитронов dэ=0,5 мм d=0,9 мм р) для транзисторів dэ=0,5 мм d=0,9 мм буд) для конденсаторів dэ=0,5 мм d=0,9 мм е) для розняття dэ=1 мм d=1,4 мм 5. Розраховані значення зводяться до кращого ряду розмірів монтажних отверстий:

0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм. Номінальне значення діаметрів монтажних отворів для розняття: d=1,5 мм. 6. Мінімальна значення діаметра металізованого отвори: dmin[pic]Hпл (, де Нпл=1,5 мм — товщина плати; (=0,25 dmin[pic]1,5(0,25=0,5 мм 7. Діаметр контактної площадки:

D=d+(dво+2вm+(вво+((2d+(2p+(в2но)½.

(dво=0,5 мм; вm=0,025 мм (вво=(вно=0,05 мм (р=0,05 мм; (d=0,05 мм.

(dво+2 вm+(вво+((2d+(2p+(в2но)½=0,05+0,05+0,05+(3(25(10−4)½=0,24.

d=0,7 мм D=0,95 мм d=0,9 мм D=1,15 мм d=1,5 мм D=1,75 мм.

8. Визначення номінальною ширини проводника:

в=вMD+((вНО (, де вMD=0,15 мм; (вНО=0,05 мм в=0,15+0,05=0,2 мм.

9. Розрахунок зазору між проводниками:

S=SMD+(вВО, где.

(вВО=0,05 мм; SMD=0,15 мм.

S=0,15+0,05=0,2 мм.

10. Розрахунок мінімального відстані прокладання 2-х провідників між отворами з контактними майданчиками діаметрами D1 і D2. l=[pic]+вn+S (n+1)+(l, де n=2; (l=0,03 мм l=1,05+0,4+0,6+0,03=2,1 мм.

2.5. Розрахунок параметрів яка проводить малюнка з урахуванням технологічних похибок отримання захисного рисунка.

1. Мінімальний діаметр контактної майданчики: Dmin=D1min+1,5hф+0,03 D1min=2(вм+[pic]+(d+(p) dmax1=0,9 мм D1min=2(0,025+0,45+0,05+0,05)=1,15 мм Dmin1=1,15+0,6=1,21 dmax2=1,5 мм Dmin2=1,81 мм.

2. Максимальний діаметр контактної майданчики: Dmax=Dmin+(0,02…0,06) Dmax1=1,21+0,02=1,23 мм Dmax2=1,81+0,02=1,83 мм.

3. Мінімальна ширина провідника: вmin=в1min+1,5hф+0,03, де в1min=0,15 мм вmin=0,15+0,6=0,21.

4. Максимальна ширина провідника: вmax= вmin+(0,02…0,06) вmax=0,23 мм.

5. Мінімальна ширина лінії на фотошаблоне: вмmin= вmin-(0,02…0,06) вмmin=0,21−0,02=0,19 мм.

6. Максимальна ширина лінії на фотошаблоне: вмmax= вmin+(0,02…0,06) вмmax=0,21+0,06=0,27 мм.

7. Мінімальна відстань між провідником і контактної майданчиком: S1min=L0-[Dmax/2+(p+ вmax/2+(l] L0=1,25 мм S1min=1,25−0,615−0,05−0.115−0,03=0,44 мм.

8. Мінімальна відстань між двома контактними майданчиками: S2min=L0-(Dmax+2(p) L0=1,25 мм+0,3 мм=1,55 мм S2min=1,25−1,23−2(0,05+0,03=0,20 мм.

9. Мінімальна відстань між провідником і контактної майданчиком на фотоблоке: S3min=L0-(Bmax+2(l) L0=1,25 мм S3min=1,25−0,575−0,05−0,135−0,03=0,46 мм.

10. Мінімальна відстань між провідником і контактної майданчиком на фотоблоке: S4min=L0-(Dмmax/2+(p+вмmax/2+(l) L0=1,25 мм S4min=1,25−0,575−0,05−0,135−0,03=0,46 мм.

11. Мінімальна відстань між двома контактними майданчиками на фотоблоке: S5min=L0-(Dмmax+2(p) L0=1,55 мм S5min=1,55−1,25−0,1=0,2 мм.

12. Мінімальна відстань між двома провідниками на фотоблоке: S6min=L0-(вмmax+2(l) L0=1,25 мм S6min=1,25−0,27−0,06=0,92 мм.

2.6. Розрахунок провідників по постійному току.

Найважливішими електричними властивостями друкованих плат по постійному току є нагрузочная здатність провідників по току і опір изоляции.

Практично перетин провідника розраховується за допустимому падіння напруги Uп на провіднику: 1. Uп=[pic] вп=0,23 мм hф=0,02 мм l=0,5 м (=0,0175 [pic] I=30 мАЛО Uп=[pic]=57 мВ Uп103Rвх, де Rвх=[pic]=10 кОм.

2.7. Розрахунок провідників по перемінному току.

1. Падіння імпульсного напруги на довжині провідника в l cм. UL=Lпо[pic] Lпо=1,8 [pic]; (I=6 мАЛО; tU=5 нс UL=1,8 [pic]=2,16[pic] 2. Максимальна довжина провідника: lmaxay=6,72g.

0,003в=0,54 мм>Zmax=0,15 мм.

5. Приватним випадком ударного впливу є удар під час падіння прибора.

Відносна швидкість соударения:

V0=Vy+V0T.

Vy=[pic] H=0,1 м.

V0T=Vy (KCB=1,41(0,68=20,97 м/с.

V0=1,41+0,97=2.38 м/с.

Чинне на прилад прискорення: ап=2(V0f0=6,28(2,38(71,9=109g aдоп=150g>aп=109g.

2.9. Розрахунок теплового режима.

Размеры нагрітої зони: l31=180 мм; l32=215 мм; l33=15 мм Размеры блоку: l (1=220 мм; l (2=255 мм; l (3=55 мм.

1. Площа блоку. S (=2(l (1 l (2+(l (1+ l (2) l (3)=2(0,22(0,255+(0,22+0,255)0,055)=0,16 м².

2. Поверхня нагрітої зони: SH3=2(l31 l32+(l31+ l32) l33)=2(0,18(0,215+(0,18+0,215)0,015)=0,09 м².

3. Питома потужність, рассеиваемая блоком: q (=[pic]=93,75 Вт/м2 4. Питома потужність, рассеиваемая зоною: qH3=[pic] Вт/м2 5. Перегрів блоки і нагрітої зони щодо оточуючого среды:

(Т,(С.

(Т1=10(С — q (.

(T2=15(C — qНЗ.

50 100 150 200 250 q (, qНЗ Вт/м2.

6. Площа вентиляції: SBO=S ((0,2=0,16(0,2=0,032 м².

7. Коефіцієнт перфорації: КПФ=[pic].

8. Коефіцієнт, враховує перегрів за наявності вентиляційних отворів: Кm=У (КПФ).

Km.

Km=0,5.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 КПФ.

9. Перегрів поверхні блоку з урахуванням перфорации:

(Т (=0,93(Кm (Т1=0,93(0,5(10=4,65(С.

10. Перегрів нагрітої зони з урахуванням перфорации:

(ТНЗ=Кm (Т2=0,5(15=7,5(С.

11. Перегрів повітря на блоке:

(ТСП=0,6(ТНЗ=0,6(7,5=4,5(С.

12. Питома потужність, рассеиваемая компонентом:

qK=[pic]=[pic]=2555,4 Вт/м2 13. Перегрів поверхні компонента:

(ТК=(ТНЗ (0,75+0,25[pic])=7,5(0,75+0,25[pic])=34,4(С 14. Перегрів повітря над компонентом:

(ТСК=(ТСП (0,75+0,25[pic])=20,61(С.

15. Температура блока:

Т (=ТОС+(Т (=25+4,65=29,65(С.

16. Температура нагрітої зоны:

ТНЗ= ТОС+(ТНЗ=25+7,5=32,5(С 17. Температура повітря на нагрітої зоне:

ТСП= ТОС+(ТСП=25+4,5=29,5(С.

18. Температура компонента:

ТК= ТОС+(ТК=25+34,4=59,4(С.

19. Температура оточуючої компонент среды:

ТСК= ТОС+(ТСК=25+20,61=45,61(С.

Тдоп=70(С>ТК=59,4(С В даному блоці непотрібна примусова вентиляція, т.к. природні умови допускають температурний режим.

2.10. Розрахунок качества.

Расчет якості продукуватимемо за такими показниками: 1. Призначення. 2. Надійності. 3. Технологічності. 4. Эргономико-эстетическим. 1) |Призначення |Б |Д |gi |mi |gi mi| |Маса, кг |6,5 |5,4 |1,2 |0,3 |0,36 | |Обсяг, дм3 |15,7 |8,3 |1,9 |0,3 |0,57 | |Потужність, Вт |50 |40 |1,25 |0,2 |0,25 | |Рівень мініатюризації |2 |1 |2 |0,2 |0,4 |.

Q=[pic]=1,58, Q2=qimi 2) Основний показник надійності є середнє час напрацювання на відмова: ТсрБ=20(103ч ТсрД=29(103 год qi=[pic]1,8 m2=1 3) |Технологічність |Б |Д |gi |mi |gi mi| |Коефіцієнт автоматизації і | | | | | | |механізації монтажу |0,81 |0,92 |1,13 |0,3 |0,34 | |Коефіцієнт підготовки ЭРЭ до| | | | | | |монтажу |0,35 |0,55 |1,57 |0,3 |0,47 | |Коефіцієнт повторюваності | | | | | | |ЭРЭ |0,49 |0,56 |1,14 |0,2 |0,23 | |Коефіцієнт применяемости | | | | | | | |0,9 |0,86 |1,04 |0,2 |0,21 |.

Q=1,25 4) Эргономико-эстетические. Оцінку вестимемо по п’ятибальною шкалою. |Б |Д |g |m |Gm | |3 |5 |1,67 |1 |1,67 |.

В тому випадку враховується оригінальніший вид, зручності в експлуатації, збільшення кількості прийнятих каналов.

Оценим комплексний показник качества:

Qкомпл=1,58(0,3+1,8(0,2+1,25(0,2+1,67(0,3=0,474+0,36+0,25+0,501=.

=1,587.

2.11 Розрахунок надежности.

1. Інтенсивність відмов елементів залежно та умовами експлуатації изделия.

(2=(02K1K2K3 К4Q2(T, KH).

(02 — номінальна інтенсивність отказов.

K1 і K2 — поправочні коефіцієнти залежно від впливу механічних чинників. Для стаціонарної апаратури K1 =1,04; K2=1,03.

К3 — поправочний коефіцієнт залежно від впливу вологості і температури. Для вологості 60(70% т Т=20(40(С К3=1.

К4 — поправочний коефіцієнт залежно тиску повітря К4=1,14.

K1K2K3 К4=1,22.

Q2(КН, Т) — поправочний коефіцієнт залежно від температури поверхні елемента і коефіцієнта навантаження. Визначається за графіками: Парфьонов «Проектування конструкцій РЭА» стор. 176.

Микросхемы: К (Q2=1,22(0,5=0,61 Резисторы: К (Q2=1,22(0,53=0,65 Конденсатори: К (Q2=1,22(0,2=0.24 Діоди: К (Q2=1,22(0,5=0,61 Транзистори: К (Q2=1,22(0.48=0,59 Резонатори: К (Q2=1,22(0.1=0,122.

(МС=0,013(10−6(0,61=7,9(10−9 1/ч (R=0,043(10−6(0,65=2,78(10−8 1/ч (C=0,075(10−6(0,24=1,83(10−8 1/ч (CЭ=0,035(10−6(0,24=8,5(10−9 1/ч (КВ=0,1(10−3(0,122=12(10−6 1/ч (VD=0,2(10−6(0,61=12,2(10−8 1/ч (VT=0,84(10−6(0,59=4,9(10−7 1/ч (пайки=0,01(10−6(1,22=12(10−9 1/ч (платы=0,7(10−6(1,22=0,85(10−6 1/ч.

(МС=7,9(10−9(23=1.8(10−7 1/ч (R=2,87(10−836=10−6 1/ч (C=1,83(10−8(23=4,2(10−7 1/ч (CЭ=8,5(10−9(4=34(10−9 1/ч (VD=1,22(10−7(6=7,3(10−7 1/ч (VT=4,9(10−7 1/ч (КВ=12(10−6(2=24(10−6 1/ч (ПЛ=0,85(10−6 1/ч (пайки=60(10−7 1/ч.

2. Інтенсивність відмов узла:

(1=[pic]=1,8(10−7+10−6+4,2(10−7+3,4(10−8+24(10−6+0,85(10−6+ +6(10- 6+7,3(10−7+4,9(10−7=33,704(10−6 1/ч.

3. Можливість безвідмовної роботи системі без резервування равна:

Р (tp)=exp (-(1tp)=exp (-33,7(3(10−3)=0,91.

Зададим tp=3000ч.

4. Середнє час напрацювання до отказа:

Т=[pic]=29 670,1ч.

ТЕХНИКО;

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ.

РАЗДЕЛ.

Р, А З Д Є Л.

Про Х Р, А М Ы.

Т Р У Д А.

По що виникли питань, і за кресленнями звертатися за адресою: [email protected].

Чертежи: 1) електрична принципова схема (в AutoCad) 2) складальний креслення 3) розведення плати із двох сторон.

Є також розділи економіки та охорони труда.

1. Коффрон Дж. Технічні кошти мікропроцесорних систем. — М.: Мир,.

1983 2. Хвощ С. Т., Варлинский М. М., Попов Е. А. Мікропроцесори і микроЭВМ в системах автоматичного управління. — Л.: Машинобудування, 1987. 3. Хоровиц П., Хеши У. Мистецтво схемотехники. -М.: Світ, 1986. 4. Мікропроцесори і мікропроцесорні комплекти інтегральних микросхем/справочник — М.: Радіо і зв’язок, 1986. 5. Шило В. Л. Популярні цифрові мікросхеми: довідник. — Челябинск:

Металургія, 1986. 6. Якубовський С. В. Цифрові і аналогові інтегральні микросхемы:

Довідник. — М.: Радіо і зв’язок, 1989. 7. Александров К. К., Кузьміна О.Г. Електротехнічні креслення і схеми. -.

М.: Энергоатомиздат, 1990. 8. Павловський В. В., Васильєв В.І., Гутман Т.ЗВ. Проектування технологічних процесів виготовлення РЭА / Допомога за курсовому проектування для вузів. — М.: Радіо і зв’язок, 1982. 9. Парфьонов К. М. Проектування конструкцій РЭА. — М.: Радіо і зв’язок, 1989. 10. Єгоров В.А., Лебедєв К.М. та інших. Конструкторсько-технологічне проектування друкованих вузлів / Навчальний посібник. — СПб, 1995. 11. Корчагіна Р.Л. Техніко-економічні обгрунтування розробки радіоелектронних приладів та пристроїв. / Навчальний посібник по дипломному проектування. — Л.: Механічний інститут, 1988. 12. Безпека життєдіяльності: Довідкове посібник по дипломному проектування / Під редакцією Іванова Н.І. і Фадина І.М. — СПб.: БГТУ,.

1995.

———————————;

ДУ Процессор

ОЗУ.

ПЗУ.

Таймер

Фиксиру-ющая схема.

БИ.

А.

Схема согласования.

ЦАП 1.

ЦАП 2.

В.

ЦАП 3.

С.

Блок екранної графики Управление послідовним В/В Управление прерываниями В (8) С (8).

D (8) Е (8).

Н (8) L (8) Покажчик стека (16) Програм. счетчик (16) Пристрій приращения/уменьшения Адресний ключ.

Времен-ной регистр (8).

Регістр коду операции.

Регістр флажков.

(5).

Накопи-тель (8).

Дешифратор коду операції, і формирователь машинних циклов АЛУ (8).

Адресний буфер

Буфер

адрес/ данных.

Пристрій управління і синхронизации.

Тактовий Прямой генератор доступ.

Управління Стан до Скидання памяти.

40 1.

1821ВМ85.

DCX.

НК.

УЗ.

УС.

DCY.

УУ.

RESET U00.

PS U55.

AD0.

AD1.

AD2.

AD3.

IRQ AD4.

AD5.

AD6.

AD7.

AS.

SQW DS.

R/W.

CKOUT CE.

CKFS.

OSCI OSC2.

Внутрішня магистраль.

Канал А.

Канал данных.

Канал С.

Пристрій управления.

Канал С.

Канал В.

[pic].

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0.

[pic]RD WR SR CS A1 A0.

BC.

BB BA.

ЕО RG.

С Q1.

D1 Q2.

D2 Q3.

D3 Q4.

D4 Q5.

D5 Q6.

D6 Q7.

D7 Q8.

D8.

В В.

572ПА1.

К1409D8.

G1 Q [pic] [pic].

В.

DC.

МП.

Пристрій В/В.

ПЗУ.

ОЗУ.

+5B.

[pic].

VT.

I (0.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою