Министерство образования Республики Беларусь
Информатики и Радиоэлектроники
к дипломному проекту
НА ТЕМУ:
“ЭНЕГОНЕЗАВИСИМАЯ ПАМЯТЬ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗОРОВ СЕДЬМОГО ПОКОЛЕНИЯ”
Руководитель: Ковалевский В.В.
В данном дипломном проекте будет рассмотрено Электрически Стираемое Программируемое Постоянное Запоминающее Устройство (ЭСППЗУ), которое применяется в телевизорах седьмого поколения. Также здесь приведен краткий анализ построения телевизоров тех поколений, где используется ЭСППЗУ. Дана классификация запоминающих устройств и показано место, занимаемое ЭСППЗУ, в структуре классификации. Рассказывается, на каких элементах строится простейшая запоминающая ячейка. Здесь также рассмотрена структура построения ЭСППЗУ и способы взаимодействия внутренних блоков. Показан электрический расчет некоторых блоков. Рассмотрено, какие условия должны соблюдаться в помещении при проектировании интегральных микросхем. Показан какой экономический эффект можно получить при производстве ЭСППЗУ.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Сравнительный анализ вариантов построения цветных телевизионных приемников
2. Сравнительный анализ вариантов построения запоминающих устройств
2.1 Сравнительная характкристика запоминающих устройств
2.2 Сравнительный анализ вариантов построения запоминающих устройств
2.3 Цифровая шина управления I2C
3. Обоснование эксплуатационно-технических требований к запоминающему устройству телевизионного приемника
4. Обоснование структурной схемы электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства
4.1 Описание назначения основных блоков
4.2 Описание взаимодействия основных блоков
5. Электрический расчет основных функциональных блоков
5.1 Электрический расчет генератора высокого напряжения
5.2 Обоснование выбора площади запоминающей ячейки. Расчет соотношения емкостей
6. Охрана труда и экологическая безопасность
6.1 Краткое описание технологии изготовления полупроводниковых интегральных схем. Основные опасности, вредные вещества и их источники возникновения
6.2 Оценка опасных и вредных факторов, допустимые уровни
6.3 Обоснование выбора способов и средств обеспечения требований охраны труда
7. Технико-экономическое обоснование
7.1 Характеристика объекта
7.2 Расчет себестоимость и отпускной цены единицы продукции
7.2.1 Расчет затрат по статье “Сырье и материал за вычетом возвратных отходов”
7.2.2 Расчет затрат по статье “Основная заработная плата производственных рабочих”
7.3 Расчет единовременных затрат
7.4 Расчет экономического эффекта
Заключение
Приложение А
Список принятых сокращений
Библиография
ВВЕДЕНИЕ
Развитие вещательного телевидения идет по пути постоянного повышения качества телевизионного изображения и звукового сопровождения, расширения функциональных возможностей телевизора и предоставляемых зрителю сервисных услуг. Очевидно, что достигается это существенным усложнением схемотехники телевизора, которое стало возможным только с появлением интегральных микросхем с высокой степенью интеграции (в одном корпусе собрано более десятков тысяч активных приборов) При этом вес, размеры, и энергопотребление телевизора даже уменьшились. Конструктивно он стал более простым, снизилось число регулировок и повысилась его надежность. На дискретных полупроводниковых приборах только один блок памяти на поле (полукадр) имел бы размеры в несколько раз превышающие телевизор.
Применение современных интегральных микросхем открыло для многостандартных и многосистемных телевизоров, позволяющих принимать программы не только наземных метрового и дециметрового диапазонов, но и расширенного диапазона кабельного и спутникового телевидения[1].
Дистанционное управление телевизором и подключенным к нему видеомагнитофоном, в том числе формата S-VHS, с отображением на экране всех регулируемых параметров, предоставляемых пользователю широкий набор сервисных возможностей. Звуковое сопровождение может быть моно- и стереофоническим, двуязычным. Появилась возможность приема телетекста - буквенно-графической информации, передаваемой в составе телевизионного сигнала; дополнительной телевизионной программы в режиме “кадр в кадре” (PIP -“pictureinpicture”). Наконец, самым большим достижением принято считать разработку модуля улучшения качества (IRQ), обеспечивающего преобразование вида развертки непосредственно в телевизоре. Осуществить эту операцию на телецентре нельзя, так как телевизионный сигнал займет более широкую полосу частот.
Согласно техническому заданию на дипломное проектирование необходимо разработать электрически стираемое программируемое постоянное запоминающие устройство (ЭСППЗУ) в телевизорах седьмого поколения. ЭСППЗУ - это определенный вид цифровых запоминающих устройств, который нашел применение во многих областях народного хозяйства.
В первую очередь ЭСППЗУ были разработаны для использования в электронно-вычислительных машинах(ЭВМ). Так как ЭВМ является энергопотребляющим устройством, то существуют несколько видов запоминающих устройств (ЗУ), используемых в компьютерной технике. По характеру хранения они могут быть энергозависимыми и энергонезависимыми. Это значит, что при отключении источника питания от ЭВМ некоторая информация, хранящаяся в ЗУ, не должна изменять содержание. Такие ЗУ называются энергонезависимыми. В случае, когда при отключении источника питания, информация в ЗУ изменяется (“сбрасывается”), то такие запоминающие устройства называются энергозависимыми. Только здесь следует говорить на о самих ЗУ, а о некоторых структурных областях - о памяти - запоминающих устройств.
Дальнейшее свое развитие ЭСППЗУ получило в связи с расширением использования ЭВМ. Так, например, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство нашло применение в автомобилестроении, телевидении т.д.
Говоря о телевидении надо подразумевать цифровое телевидение, в котором используется I2C шина управления .
Предметом данной разработки является электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство с объемом накопителя 16К, где К=1024 бит, предназначенное для записи считывания и длительного энергонезависимого неразрушаемого хранения информации[2].
Отличительными особенностями данного ЭСППЗУ являются:
— неразрушаемое хранение 16Кбит 20 лет при Т=55 °С;
— один источник питания Ucc=(2,7-5,5) В;
— встроенный в кристалл умножитель напряжения;
— последовательная шина ввода/вывода;
— автоматическое приращение адреса слова;
— внутренний таймер для записи;
— 1000000 циклов стирание/запись на байт c низкой степенью отказов;
— два режима записи (режим записи по байту и страничный(32байта) режим записи для минимизации общего времени записи);
— установка внутренней логики по включению питания;
— неограниченное число циклов чтения;
— низкое потребление мощности;
— температурный диапазон от минус 40° С до плюс 85° С.
1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ
Телевизионный (ТВ) приемник предназначен для воспроизведения изображения и звукового сопровождения нескольких вещательных программ. Эта задача решается путем приема, усиления и преобразования одновременно двух независимых радиосигналов вещательного телевидения, их взаимного разделения, а также селекции сигналов синхронизации[3].
В настоящее время все телевизионные приемники строятся по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей изображения и двукратным преобразованием звукового сопровождения.
При анализе вариантов построения цветных телевизионных приемников будем исходить из того, что ЭСППЗУ нашло свое применение в телевизорах пятого, шестого и седьмого поколений. Анализ начнем с перечисления общих по характеру свойств[4].
Итак, телевизионные приемники пятого, шестого и седьмого поколений – это универсальные телевизионные приемники, имеющие малые габариты и массу.
Они могут принимать телевизионные передачи через эфир, использоваться в качестве видеотерминала бытового компьютера, а также применяться в качестве монитора видеомагнитофона или дисплея видеоигр. Телевизоры имеют мониторное использование конструкции с расположением ручных оперативных органов управления в нижней или верхней части передней панели.
Стационарные ТВ приемники цветного изображения ведут прием и воспроизведение ТВ передач в стандартах CCIR (B/G), OIRT (D/K) и являются совместимыми при приеме программ с различными системами цветности.
В телевизорах используется масочный компланарный взрывобезопасный кинескоп с самосведением лучей и углом отклонения 90° импортного производства. Импульсный источник питания обеспечивает работу ТВ приемника без применения стабилизатора напряжения сети и электронную защиту при превышении энергопотреблении телевизора.
Для обеспечения высокого качества изображения и звука схемы телевизоров имеют: автоматическое переключение стандартов телевизионного вещания и систем цветного телевидения, автоматическую регулировку усиления, автоматическую подстройку частоты гетеродина, автоматическую стабилизацию размеров изображения, автоматическое отключение звука при отсутствии телевизионного сигнала, автоматическую регулировку баланса белого, автоматическое размагничивание кинескопа.