Программирование микроконтроллера 2
Содержание:
1.Анализ задания4
2. Описание функциональной схемы 5
3. Временные диаграммы работы устройства 6
4. Анализ работы узлов устройства 7
5. Принципиальная схема устройства 9
6. Перечень элементов 11
1.Анализ задания.
По заданию требуется определить с высокой точностью частоту следования импульсов.
В данной работе предполагается, что есть образцовый (опорный) генератор, частота которого заранее известна и стабильна. Относительно него измеряется частота тестовой последовательности.
Требуется измерить частоту восьми импульсов. Это значит, что в схеме должен быть счетчик с модулем счета, равным восьми и выделяющий восемь импульсов. Воспользуемся для этого стандартными микросхемами, имеющимися в библиотеке программы EWB.
Если частоты образцовой и испытуемой последовательностей отличаются, их периоды будут соответственно тоже отличаться, таким образом, единицы на выходе счетчика установятся в разное время. Следовательно, следует ввести схему, выделяющую этот временной промежуток. Далее нам необходимо «оценить» этот промежуток, для этого мы заполним его импульсами и сосчитаем количество импульсов. Количество импульсов будет означать степень разности частот.
Помимо величины разности частот нам важен ее знак. Необходима схема выделения знака. Схема может быть построена на системе триггеров, в которой первый пришедший переключает схему в одно устойчивое состояние.
Таким образом, мы получаем функциональную схему на рис. 1.
2. Описание функциональной схемы.
Сигналы с образцового и испытуемого генераторов поступают на счетчик с модулем счета 8. По окончании восьмого импульса один из выходов счетчика устанавливается в единицу. Но при неравенстве частот единицы на выходе этих счетчиков установятся в разное время.
Схема выделения величины представляет собой простейшую комбинационную схему, выдающую единицу при комбинациях на входе 1-0 и 0-1, и ноль при любых других. Единица с выхода этой схемы поступает на элемент И, на другой вход которого поступают импульсы с генератора тактовых импульсов ГТИ. Таким образом, схема И запрещает или разрешает проход импульсов на выход, причем количество импульсов будет зависеть от разности частот. Далее эти импульсы подсчитываются специальным счетчиком, код на выходе счетчика будет содержать информацию о разности частот.
Схема определения знака представляет собой систему из двух RS-триггеров и двух D-триггеров. В ней первый пришедший устанавливает один из RS-триггеров, он в свою очередь устанавливает D-триггер. Таким образом, в зависимости от отставания (или опережения), на одном из выходов установится единица.
3. Временные диаграммы работы устройства.
Входная последовательность.
2,3,4,5) Временные диаграммы счетчика на 8.
5,6) Разность во времени прохождения 8 импульсов.
7,8) Сигнал на выходе схемы выделения величины.
9) Сигнал на выходе ГТИ.
10) Сигнал на выходе схемы И.
4. Анализ работы узлов устройства.
1) Счетчик на 8:
Схема выделения величины.
| A | B | C |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Схема определения знака.
| A | B | C | D |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Предыдущее состояние | |
5. Принципиальная схема устройства.
6. Перечень элементов.
| Позиционноеобозначение | Наименование | Кол | Примечание | |||||||||||
| Микросхемы | ||||||||||||||
| 7493 (счетчики) | 3 | |||||||||||||
| 7474 (D-триггеры) | 1 | |||||||||||||
| RS-триггеры | 2 | |||||||||||||
| 7402 (инверторы)7408 (Элементы И)7432 (Элементы ИЛИ) | 111 | |||||||||||||
| Перечень Элементов | ||||||||||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | ||||||||||
| Разраб. | Литер | Лист | Листов | |||||||||||
| Пров. | 1 | 1 | ||||||||||||
| Н.контр. | ||||||||||||||
| Утвер. | ||||||||||||||
| Инв. № подп. | Подп. и дата | Взам. инв. № | Инв. № дубл.. | Подп. и дата | ||||||||||
11