Және, немесе, емес базисіндегі сандық қондырғылар сұлбалары


Кіріспе
Негізгі бөлім
Есептеу бөлімі
Қорытынды
КІРІСПЕ
Қазіргі кездегі мемелекетіміздің алдында тұрған ең негізгі мәселе – қоғамды ақпараттандыру. Бұл мәселені шешу үшін ақпаратты өндеу және беру жабдықтарын қарқынды дамыту қажет. Ақпаратты өндеу және беру процесін сандық сигналды пайдалана отырып іске асыру болады, себебі сандық беру тәсілінің бөгеу тұрақтылығы, дәлдігі жоғары, сонымен қатар басқарылуы қарапайым, автоматтандырылуы жеңіл, иілімділігі және беру сапасының арақашықтықта тәуелсізділігі жоғары.
Техниканың электроника, микроэлектроника саласы қазіргі уақытта ақпаратты жинау мен турлендіру, есептеуіш аппаратурасы, автоматты және автоматтандырылған басқару, энергияны шығару және түрлендіру облыстарындағы әр түрлі мәселелерді шешудегі әмбебап және өте тиімді құрал болып табылады.
Мәселен, өнеркәсіптегі көптеген технологиялық объектінібасқару жүйесі құрылымын қарайық. Бақыланатын шамалар(мысалы, температура, жылдамдық, қысым, т.б.) туралы ақпарат бар электрлік сигналдар сәйкесті сезгіштер арқылы өнделіп шығарылады да, іріктеліп, сүзіліп және күшейтіліп,и аналогтықтүрлендіргіштер арқылы цифрлық пішінге түрлендірілед. Сосын олар микропроцессорға беріледі. Микропроцессордың орнында компьютер болуы мүмкін. Микропроцессор қалыптастырған сигналдар цифрлі-аналогтық түрлендіргіштер көмегімен аналогтық турге айналдырылып, атқарушы механизидерді басқаратын, тікелей объектілерге әрекет ететін электрондық күштік құрылғыларға қозғалыштар, реттегіштер, т.б) беріледі қарастырылып отырған жүйе аналогтық (үздіксіз) сигналдармен (сүзгілер, күшейткіштер, күштік электрондық құрылғылар) және цифрлық сигналдармен (микропроцессор, компьютер) жұмыс істейтін электрондық құрылғылардан, сондай-ақ сигналдарды.
Электрондық құрылғылар түсінігіқазір күнделікті өмірде жиі кездеседі ; олар радиоқабылдағыштар, компьютерлер , теледидар, микрокалькулятор , компьютерлер, олардың бәрі де микросхемалардан тұрады. Электрондық құрылғылардын сипаттамалары оларды құратын элементтердің көрсеткіштерімен анықталады.
Электрониканың қазіргі кездегі рөлі микропроцессорлық техниканы, компьютерлік технологияны қолдануда, ақпараттықсигналдарды өндеуде жәнеэлектр энаргиясын түрлендіруге арналған күштік шалаөткізгіш аспаптарды пайдалануда өте күшейіп отыр.
Қолданған әдебиет
1.- Ғ. Айғараева, Қ. Асанов, Н. Нысанов «Сандық қондырғылар және микропроцессорлық жүйелкр» 55-71 бет, 44-47 бет.
2.- Ғ. Айғараева «Радиоэлектроника» 116-119 бет.
3.- «Цифровые устройства и микропроцессоры» К. Асанавғ Н. Нысанов 23- 27 бет.
4.-Шило В. Л. Популярные цифровые микрохемы: справочник. – м.: Радио и связь

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 30 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1100 теңге




КІРІСПЕ
Қазіргі кездегі мемелекетіміздің алдында тұрған ең негізгі мәселе - қоғамды ақпараттандыру. Бұл мәселені шешу үшін ақпаратты өндеу және беру жабдықтарын қарқынды дамыту қажет. Ақпаратты өндеу және беру процесін сандық сигналды пайдалана отырып іске асыру болады, себебі сандық беру тәсілінің бөгеу тұрақтылығы, дәлдігі жоғары, сонымен қатар басқарылуы қарапайым, автоматтандырылуы жеңіл, иілімділігі және беру сапасының арақашықтықта тәуелсізділігі жоғары.
Техниканың электроника, микроэлектроника саласы қазіргі уақытта ақпаратты жинау мен турлендіру, есептеуіш аппаратурасы, автоматты және автоматтандырылған басқару, энергияны шығару және түрлендіру облыстарындағы әр түрлі мәселелерді шешудегі әмбебап және өте тиімді құрал болып табылады.
Мәселен, өнеркәсіптегі көптеген технологиялық объектінібасқару жүйесі құрылымын қарайық. Бақыланатын шамалар(мысалы, температура, жылдамдық, қысым, т.б.) туралы ақпарат бар электрлік сигналдар сәйкесті сезгіштер арқылы өнделіп шығарылады да, іріктеліп, сүзіліп және күшейтіліп,и аналогтықтүрлендіргіштер арқылы цифрлық пішінге түрлендірілед. Сосын олар микропроцессорға беріледі. Микропроцессордың орнында компьютер болуы мүмкін. Микропроцессор қалыптастырған сигналдар цифрлі-аналогтық түрлендіргіштер көмегімен аналогтық турге айналдырылып, атқарушы механизидерді басқаратын, тікелей объектілерге әрекет ететін электрондық күштік құрылғыларға қозғалыштар, реттегіштер, т.б) беріледі қарастырылып отырған жүйе аналогтық (үздіксіз) сигналдармен (сүзгілер, күшейткіштер, күштік электрондық құрылғылар) және цифрлық сигналдармен (микропроцессор, компьютер) жұмыс істейтін электрондық құрылғылардан, сондай-ақ сигналдарды.
Электрондық құрылғылар түсінігіқазір күнделікті өмірде жиі кездеседі ; олар радиоқабылдағыштар, компьютерлер , теледидар, микрокалькулятор , компьютерлер, олардың бәрі де микросхемалардан тұрады. Электрондық құрылғылардын сипаттамалары оларды құратын элементтердің көрсеткіштерімен анықталады.
Электрониканың қазіргі кездегі рөлі микропроцессорлық техниканы, компьютерлік технологияны қолдануда, ақпараттықсигналдарды өндеуде жәнеэлектр энаргиясын түрлендіруге арналған күштік шалаөткізгіш аспаптарды пайдалануда өте күшейіп отыр.

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

Радиоэлектроника - радио-жиіліктік электромагниттіктебеліс және толқындарды түрлендіру және қолдану негізінде ақпаратты беру және техника саласындағы жинақталған ат, оның негізгі ретінде радиотехника және электроника алынады.
Радиотехника - электромагниттік тербелістер және толқындар туралы ғылым, олардың генерациялануы, күшейтілуі, сәулеленуі және қабылдау әдістері. Бұдан басқа радиобайланыс, радиохабар, теледидар, радиолокация, радионавигация және тағы басқа хабарларды тербеліс пен толқындарды пайдалана отырып беретінтехникалық аймақ.
Сондықтан қазіргі уақытта кез келген байланыс техникасы: радио және теледидар, телефон, телеграф, көпарналы байланыс аппаратуралары, сонымен қатар бақылау, өлшеу және диагностикалық аппаратуралар негізінен әр түрлі сандық қондырғы микросұлбаларынан тұрады. Бұл байланыс аппаратураларын жөндеуді, эксплуатациялауды, бақылауды оқып-үйренуді талап ететін сандық құрылығы аймағында байланыс техниктерін дайындау базасының қажеттілігіне әкеп соғады. Бұл оқылық байланыс техникасында қолданылатын сандық қондырғылардың функциясы мен құрылу принциптерін оқып-үйренуге арналған.
Тәуелсіз Қазақстан Республикасында бірінші рет шығарылып отырған бұл оқұлық ресейлік орта қәсіптік оқу бөлімдерінде қолданылатын Сандық қондырғы және микропроцессорлық жүйе пәнінің оқұ әдебиеті негізінде жазылған.
Бүгінгі электроника - қазіргі қоғамдағы ғылыми техникалық прогресті айқындайтын, оны жан-жақты толық сипаттайтын техниканың бір саласы. Ядролық және ғарыштық техника мен технология, телекоммуникация жабдықтары, компьютерлік, сандық жүйелер және тағы басқа бүгінгі күні микроэлектроника құрылымдарына негізделеніп жабаланады.
Оқұлықта негізінен америкалық Texas Instruments фирмасының функциалдық сұлбалары мен ресейлік микросұлбалар КР1533 сериясы қарастырылған. Кез келген колледж тәжирибелік және зерханалық жұмыстарды жеңіл түсіндіріп, өздерінде бар материалды-техникалық базаларына сәйкес жасай алады.

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

Негізгі бөлім
І- ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС базисіндегі СҚ сұлбалар
Сұлбаларды құру кезіндегі операцияның орындалу тәртібі қарапайым элементарлы ережесімен келісілген логикалық мазмұны мен алгебралық логиканы ескерту қажет.
МДНФ бойынша СҚ сұлбаларын құру операциялары келесі тәртіппен орындалады:
1. Бірінші ЕМЕС эдементі тұруы керек, яғни Х кіріс сигналын логикалық терістеу.
2. Логикалық көбейту (ЖӘНЕ элементі).
3. Логикалық қосу (НЕМЕСЕ элементі).
1-мысал. МДНФ:

Осы логикалық мәнің операция санын анықтаймыз (және тиісті логикалық элемент санын):

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

1. Х1, Х2 және Х3 үш анымалының теріс логикалық операциясын орындауда 3 ЕМЕС элементі қажет.
2. Бірінші көбейтуді орындауда (Х1 * Х2) бір ЖӘНЕ элементі қажет, өйткені бұл операцияда екі сигнал қатысады: Х1 және Х2.
3. Екінші көбейтуді орындағанда да (Х * Х) бір 2ЖӘНЕ элементі қажет.
4. Үшінші көмүшеде (Х * Х * Х) үш сигналдың көбейтіндісі орындалады. Сол себептен бұл жерде бір 3ЖӘНЕ элементі қажет.
Сонымен, көбейту операциясын екі 2ЖӘНЕ элементін және бір 3ЖӘНЕ элементін қолданамыз.
5. Үш көпмүшенің логикалық қосу операциясы (Х1 * Х2; Х2 * Х3 және Х1 *Х2 * Х3) бір 3НЕМЕСЕ элементін қолдануды талп етеді. КР1533 сериялы және басқа микросұлбаларда 3НЕМЕСЕ элементі қолданылмайды, сондықтан тиісті қосуды орындау үшін екі 2НЕМЕСЕ элементі қажет
МДНФ түрінде жазуда бірінші ЕМЕС логикалық теріс, сонан соң ЖӘНЕ логикалық көбейту, соңында НЕМЕСЕ логикалық қосу операциялары орындалады.
Біздің мысалға тиісті микросұлбаны таңдаймыз:
1. Алты НЕ элементі бар бір КР1533ЛН1 микросұлба (1.6, а-сурет). Бізге үш НЕ элементі қажет, микросұлбаның қалған 3 элементі қолданылмайды.
2. Төрт 2 ЖӘНЕ элементі бар (бұл жерде екі элемент артық) бір КР1533ЛИ3 (1.6, ә-суретті қараныз) және үш 3 ЖӘНЕ элементі бар (бұл жерде 2 элемент қолданылмайды) бір КР1533ЛИ3 (1.6, б-суретті қараныз) микросұлбалар.
3. Төрт 2 НЕМЕСЕ элементі бар (бұл жерде 2 элемент артық) бір КР1533ЛЛ1 (1,7, а суретті қараныз) микросұлба ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС базистік СҚ сұлбасын құрамыз (базис ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС термині осы сұлбада тек ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС элементтерінің қолданылатынын түсіндіреді(. Операция басында айтылғандай, тәртіппен орындалады: бірінші НЕ, содан соң ЖӘНЕ, соңында НЕМЕСЕ.
А) Х1, Х2 және Х3 (1,1-сурет) кіріс сызылады.

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет
Ә) МДНФ түрінде қарасақ, ЕМЕС операциясы үш анымалыда да орындалады, өйткені бұл мәнде Х1, Х2 және Х3 шамалары бар. Сол себептен барлық үш кіріске де ЕМЕС элементін қоямыз (1,2-сурет). Элемент кірістерін Х1, Х2, және Х3, кіріс сұлбаларына қосамыз, ал шығыстарында кіріс сигналдарының инверсиясы Х1, Х2 жәнеХ3 қалыптасады.
МДНФ құрғанда тағы бір нәрсені ескеру қажет: Барлық сигналдардың инверсиясымен Х1, Х2, және Х3 қатар, олардың тура мәндері керек. Сол себептен сұлбаға тура сымдар сызылуы қажет.

1,1-сурет 1,2-сурет
б) Енді логикалық көбейту операциясын орындаймыз.
Х1 * Х2 операциясын бастаймыз (МДНФ қараныз). 2 ЖӘНЕ элементін сызамыз, оның бір кірісіне Х1 беріледі, ал екіншісі кірісіне Х2 беріледі. Шығысында Х1 * Х2 көбейтудің шешімін аламыз ( 1,3-сурет).

1,3-сурет
в) Х2 * Х3 келесі көбейту операциясын (МДНФ қараныз) орындайық.
Тағы бір 2 ЖӘНЕ элементін сызамыз; бір кірісіне Х2, ал екінші кірісіне Х3; шығысында Х2 * Х3шешім аламыз. Енді сұлба мына түрде болады (1,4-сурет).

1,4-сурет
г) Келесі көбейту операциясын қарастырайық: Х2 * Х3 (МДНФ қараныз). Тағы бір 2 ЖӘНЕ элементін сызайық; бір кірісіне Х2, ал екіншісіне Х3 берейік; сонда шығысында Х2 * Х3 көбейтіндісін аламыз. Сұлба 1,5-суреттегідей болады.

1,5-сурет
МДНФ соңғы көпмүшесінде (Х1 * Х2 * Х3) үш сигналдың көбейту операциясын орындаймыз. Ол үшін 3 ЖӘНЕ элементін сызамыз. Оның бір кірісіне Х3 беріледі. Шығысында Х1 * Х2 * Х3 шешімін аламыз. сонда сұлба мына түрде болады (1,6-сурет).

1,6-сурет
Алынған көпмүшелердің: Х1 * Х2, Х2 * Х3 және Х1 * Х2 * Х3 логикалық қосу операцыясын екі 2 НЕМЕСЕ элемент көмегімен көрсетейік. Қосылғыштардың орны ауысқанымен, қосынды өзгермейді, сол себептен операцияны қандай кезекпен орындасақ та бәрібір. Х1 * Х2 және Х1 * Х2 * Х3 көпмүшенің логикалық қосындысынан бастайық. 2 НЕМЕСЕ элементін сызамыз;
КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

оның бір кірісіне Х1 * Х2, екіншісіне Х1 * Х2 * Х3 береміз; шығысында келесі қосынды аламыз: Х1 * Х2 V Х1 * Х2 * Х3. Сонда сұлба 1,7-суреттегідей болады.

1,7-сурет
д) (Х1 * Х2 V Х1 * Х2 * Х3) мәніне Х2 * Х3 көпмүшені қосамыз. Соңғы 2 НЕМЕСЕ элементін сызамыс; оның бір кірісіне (Х1 * Х2 V Х1 * Х2 * Х3), ал екіншісіне Х2 * Х3 береміз; шығысында (ол соңғы болғандықтан) шығыс У1 функциясының мәнін аламыз. сонда сұлба мына 1,8-суреттегідей болады.

1,8-сурет
Қосымша жазуларды алып тастаймыз, кірістер мен шығыстарды көрсетеміз, сұлбадағы барлық элементтерді нөмірленуіне сәйкес позициялық шарттарын қоямыз.
Тиісті нөмірге байланысты микросұлбаларды D әріпімен белгілейміз, мысалы, D1, D2, D3, т.с.с. егер сұлбада екі түрлі микросұлба болса, позициялық шарттарға екінші әріп қосуға болады: A-аналогты микросұлба (DA) , D -сандық микросұлба (DD). Бізде тек сандық микросұлба болғандықтан, екінші әріп
КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

қойылмайды. Микросұлба және басқа элементтер сұлбаның жағынан жәнежоғарыдан төменге қарай бағаншамен нөмірленеді.
Біздің мысалымызда бірінші бағаншада КР1533ЛН1 микросұлбаның ЕМЕС элементі орналасқан, сол себептен D 1 шартымен белгіленеді. ИМС-ның қалған басқа элементтерін белгілейтін мынадай шарттар бар: егер микросұлба бірнеше элементтен тұрса, онда олар нүкте арқылы екі рет нөмірленеді. Бірінші сан микросұлбаның нөмірін, ал екінші сан микросұлбадағы элемент нөмірін анықтайды. Біздің мысалымыздағы КР1533ЛН1 - микросұлбаның бірінші элементі ЕМЕС (біз оны D 1 шартымен белгіледік), сол себептен оны D1,1, екінші элементі D1,2, үшінші элементі D1,3 деп белгілейміз.
Екінші қатарда КР1533ЛИ3 микросұлбаның 3ЖӘНЕ элементі бірінші тұр, сол себептен оны D2 деп белгілейміз. Көрсетілген микросұлбада тағы бір 2 ЖӘНЕ элементі бар, сол себептен оны біз D2,1 деп белгілейміз.
Осы қатарда КР1533ЛИ1 микросұлбаның екі 2ЖӘНЕ элементі бар, оларды біз D3,2 және D3,2 деп белгілейміз.
Сұлбаның ең соңында КР1533ЛЛ1 микросұлбаның екі 2 НЕМЕСЕ элементі орналасқан, оларды біз D4,1 және D4,2 деп белгілейміз.
Сонымен қатар, микросұлба корпусындағы сұлбаның барлық элементінің шығыстарын нөмірлеу керек.
Соңында шешу ең соңғы сұлбаны аламыз (1,8-сурет).
Сызбаны шималау үшін микросұлба корпусындағы шығыс нөмірін жазбаймыз
Оқұшылардың сұлба құрылысын түсінуі үшін қосымша жазуларды қалдырамыз.
Кейбір сызбадағы ТЭЛ (типті элементтерді алмастырғыш) пен жеке платалардың кіріс және шығыстары басқаша белгіленеді. Оларды курстық жобалауда қарастырамыз.
Кез келген сұлбадағы қолданылатын элементтер жайлы түсініктер Элементтер түрлері кестесі түрінде беріледі (1,1-кесте). Көрсетілген кесте стандарт бойынша сұлбаның соңында немесе сұлбадан соң беріледі.
1.Тақырып аты стандарт бойынша беріледі және 1,1-кестеде көрсетілгендей қысқаотылады.

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

2. Кесте өлшемі де стандарт бойынша беріңледі:
-қатар ені солдан онға қарай алынады: 20 (позиция шарты), 110 (аты), 10 (саны), 45 (ескерту) мм;
-қатардағы тақырыптың бойы (ұзындығы) -8 мм аспауы керек.
-Ескетру қатарында, осы сұлбада қолданылмайтын микросұлбаның саны көрсетіледі.
Бір стетикалық режімінде СҚ жұмысына талдау жасаймыз (1,9-сурет). Кіріске сандық сигнал беріледі, мысалы, Х1 = 1, X2 = 0, X3 = 0. Сұлбадағы барлық элементтің кіріс және шығыстарына сигнал мәндерін тізбектей кәрсетеміз, СҚ шығысында У1 = 1 сигналы қалыптасады. Шыққан шешімді берілген СҚ ақиқат кестесімен салыстырып, қорытынды жасаймыз.
1,1-кесте

Жоғарыда жасалған талдау бойынша сұлбаның дұрыс құрылған туралы қорытынды жасауға болмайды. Мұндай шешім тек ақиқат кестесімен келісілген барлық 8 статикалық режімде жұмыс істейтін СҚ-ға, яғни кіріс сигналдарының барлық комбинациясына тиімді.
Қажет болған жағдайда динамикалық режимде СҚ жұмысына талдау жасалады.
Сұлба сапасын бағалау екі параметр бойынша орындалады:
W аппаратура шығынымен (затрата) және Т (задержка) уақытқа кешігуі.
Аппаратураның шығыны W-қолданылатын микросұлба корпусының санымен анықталады (басқа параметрлердің мәні - қолданылатын қуат, сенімділігі және т.с.с. W пропорционалды жуық деп есептеуге болады). Осы жағдайда алатынымыз:

КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

2. Кесте өлшемі де стандарт бойынша беріңледі:
-қатар ені солдан онға қарай алынады: 20 (позиция шарты), 110 (аты), 10 (саны), 45 (ескерту) мм;
-қатардағы тақырыптың бойы (ұзындығы) -8 мм аспауы керек.
-Ескетру қатарында, осы сұлбада қолданылмайтын микросұлбаның саны көрсетіледі.
Бір стетикалық режімінде СҚ жұмысына талдау жасаймыз (1,9-сурет). Кіріске сандық сигнал беріледі, мысалы, Х1 = 1, X2 = 0, X3 = 0. Сұлбадағы барлық элементтің кіріс және шығыстарына сигнал мәндерін тізбектей кәрсетеміз, СҚ шығысында У1 = 1 сигналы қалыптасады. Шыққан шешімді берілген СҚ ақиқат кестесімен салыстырып, қорытынды жасаймыз.
1,1-кесте

Жоғарыда жасалған талдау бойынша сұлбаның дұрыс құрылған туралы қорытынды жасауға болмайды. Мұндай шешім тек ақиқат кестесімен келісілген барлық 8 статикалық режімде жұмыс істейтін СҚ-ға, яғни кіріс сигналдарының барлық комбинациясына тиімді.
Қажет болған жағдайда динамикалық режимде СҚ жұмысына талдау жасалады.
Сұлба сапасын бағалау екі параметр бойынша орындалады:
W аппаратура шығынымен (затрата) және Т (задержка) уақытқа кешігуі.
Аппаратураның шығыны W-қолданылатын микросұлба корпусының санымен анықталады (басқа параметрлердің мәні - қолданылатын қуат,
КР-1306-337-06-ЖамалдиевР.

бет

сенімділігі және т.с.с. W пропорционалды жуық деп есептеуге болады). Осы жағдайда алатынымыз:
X3 кірісінен 3 элемент арқылы - D1.3, D3.2, және D4.2; T=3t=3*8=24 нс. Сонымен, берілген сұлба үшін максималды кешігу мынаған тең: T=4t=4*8=32 нс.

1,10-сурет
Алынған сандық мән (біздің жағдайымыздағы 32 нс) айтарлықтай өзгеше мән болмайды, себебі бір және сол СҚ-ға арналған кешігу, негізінде әр түрлі ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Логикалық элементтер. ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС базисіндегі сандық қондырғылар сұлбаларын зерттеу
Аралас сандық қондырғылар
Монтажды автоматтандыру сұлбалары
Аналогты-сандық және сандық-аналогты түрлендіру әдістері
Транспорттық комуникациялар және қондырғылар
Функционалды автоматтандыру сұлбалары
Транзисторлар. Іске қосу сұлбалары
Сандық-аналогтық және аналогтық-сандық түрлендіргіштер
Сыртқы қосылыстар сұлбалары
Сүт сақтауға арналған қондырғылар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь