Телекоммуникаций и информатики

ПОВОЛЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе по дисциплине

"ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА"

"РАЗРАБОТКА ФОРМИРОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ"

Для студентов специальностей 200900, 201000, 201100 и направления 550400

Авторы-составители: ГОРЧАКОВА М. А., к.т.н., доцент

КУЛЯС О. Л., к.т.н., доцент

Редактор: Мещерякова Э. В., к.т.н., доцент

Рецензент: Тяжев А. И., д.т.н., профессор

Самара

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.. 3

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 3

1. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 4

Полученные в результате выбора варианта исходные данные можно свести в таблицу, подобную табл. 1.4. (Два правых столбца этой таблицы заполняются значениями, рассчитанными в разделе 2.1). 7

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ НА.. 7

«ЖЕСТКОЙ» ЛОГИКЕ.. 7

2.1. Определение цифровых последовательностей на входах ЦАП.. 8

2.2. Синтез преобразователя кода. 9

2.3.Синтез счётчика импульсов. 9

2.4. Выбор схемы и расчет генератора тактовых импульсов. 13

2.6. Составление полной принципиальной схемы формирователя. 16

2.7. Расчет задержки распространения сигналов и потребляемой мощности. 16

3. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 16

ВВЕДЕНИЕ

Методическая разработка предназначена для использования в качестве пособия при выполнении курсовой работы "Разработка формирователя сигналов" и посвящена проектированию формирователя цифровых и аналоговых сигналов сложной формы двумя способами: на "жесткой логике" и программно-аппаратным способом с использованием однокристального 16-и разрядного микропроцессора.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Цифровая и вычислительная техника: Учебник для вузов/ Э. В. Евреинов, Ю.Т. Бутыльский, И. А. Мамзелев и др.; под ред. Э.В. Евреинова. –М.: Радио и связь, 1991. – 464 с.

2. Микропроцессорный комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга/ Ю.М. Казаринов, В. Н. Номоконов, Г.С. Подклетнов и др.; под ред. Ю. М. Казаринова. – М.: Высш. Школа, 1990.- 269 с.

3. Григорьев В. Л. Программирование однокристальных микропроцессоров. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 288 с.

4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: справочник. - М.: Металлургия, 1988. - 352 с.

5. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: справочник. - М.: Радио и связь, 1990. -304 с.

6. Федорков Б.Г., Телец В.А., Дегтяренко В.П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. - М.: Радио и связь, 1984. 120 с.

7. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с.

8. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: справочник/ под редакцией С.В. Якубовского. - М., Радио и связь, 1990. - 496 с.

9. Белецкий Я. Турбо Ассемблер: версия 2.0: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Машиностроение, 1994, - 160 с.

10. Новиков Ю. В., Калашников О. А., Гуляев С. Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера IBM PC. Под общей редакцией Ю.В. Новикова. Практ. пособие. – М.: ЭКОМ., 1998. – 224 с.

11. Методические указания к лабораторным работам по курсу цифровая и вы числительная техника. Часть 1. - Самара, ПИИРС, 1992. - 66 с.

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Необходимо разработать формирователь двух сигналов: периодического цифрового четырехразрядного сигналаM(i) = Q4Q3Q2Q1,имитирующего работу четырехразрядного двоичного счетчика с заданным модулем счета, и периодического аналогового напряжения сложной формы U(t), используя аппаратный и программно-аппаратный способ реализации.

Обобщенная структурная схема формирователя, реализованного аппаратным способом на «жесткой логике», представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1. Обобщенная структура формирователя сигналов

Устройство состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ), счетчика импульсов (СТ), преобразователя кодов (ПК) и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Формирователь сигналов работает следующим образом: импульсы с выхода генератора с периодом следования Тс поступают на 4-х разрядный счетчик, который с каждым импульсом изменяет свое состояние на единицу. На выходах счетчика формируются заданные последовательности четырехразрядных сигналов Q4Q3Q2Q1. Затем, с помощью преобразователя кодов, эти последовательности преобразуются в восьмиразрядные последовательности сигналов Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1, которые управляют работой ЦАП. С выхода ЦАП снимается пропорциональное входным восьмиразрядным последовательностям аналоговое напряжение заданной величины и формы U(t),например такое, как нарис.1.2.

Дополнительные входы счетчика предназначены: X1- для установки начального состояния счетчика. При активном уровне Х1 на выходах формирователя должны появиться сигналы, соответствующие M(i) = M(0) и U(i) = U(0);

X2 - для принудительной остановки работы. При активном уровне Х2 формирователь должен приостановить работу до получения дальнейших инструкций.

Рис.1. 2. Напряжение на выходе ЦАП

Для выбора варианта задания необходимо рассчитать трехразрядный код варианта АВС, а затем по таблицам 1.1, 1.2 и 1.3 произвести выбор исходных технических данных на проектирование устройства.

Значение буквы А (последняя цифра номера зачетной книжки) - определяет период повторения К формируемых сигналов и порядок смены кода счетчика М(i) в соответствии с табл.1.1, в которой i - порядковый номер выдаваемой кодовой комбинации.

Табл. 1.1. Варианты задания разряда А

Кроме этого значенияА определяют логический базис для проектируемого устройства и активные уровни сигналов Х1 и Х2:

для четных значений А - базис И-НЕ, активные уровни Х1 и Х2 - "0";

для нечетных значений А - базис ИЛИ-НЕ, активные уровниХ1 и Х2 - "1".

Формируемый четырехразрядный кодQ4Q3Q2Q1 определяется значениями М(i) с помощью выражения

М(i) = 2³_* Q4 +2²_*Q3+2¹_*Q2+2⁰_*Q1,

т.е. он является двоичным эквивалентом кода счетчика.

Например: для A = 0; Период повторения формируемых сигналов К = 11. Начальное значение кода счетчика М(0) = 2. Конечное значение кода счетчика М(10) = 12. С увеличением i значение кода M(i) увеличивается. Таким образом, первый из формируемых сигналов имитирует суммирующий счетчик с коэффициентом счета K=11_(10). Определяем, формируемые четырехразрядные кодовые комбинации:

M(0) = 2 = 2³ *0 + 2² *0 + 2¹ *1 + 2⁰ *0; Q4Q3Q2Q1 = 0010;

M(1) = 3 = 2³ *0 + 2² *0 + 2¹ *1 + 2⁰ *1; Q4Q3Q2Q1 = 0011;

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

M(10) = 12 = 2³ *1 + 2² *1 + 2¹ *0 + 2⁰ *0; Q4Q3Q2Q1 = 1100;

Значение буквы В (сумма последней и предпоследней цифр зачетной книжки с отбрасыванием разряда десятков) - определяет величину формируемого ступенчатого аналогового напряжения на выходе ЦАП в соответствии с табл.1.2. Значения задаются в k равноотстоящих точках периодаU(i), где i= 0,1,...,k-1,а между точками напряжение U(t) постоянно и определяется:

U(t) = U(i), t_i =< t < t_i+1

где t_i - момент переключения кода счетчика вi-тое состояние (см. рис. 1.2).

Табл.1.2. Варианты задания разряда В

Значение буквы С (целая часть результата деления последней цифрызачетной книжки на 2) - задает длительность одной ступеньки аналогового напряжения Тс, а также минимальное Umin и максимальное Umax напряжения на выходе ЦАП, в соответствии с таблицей 1.3.

Табл.1.3. Варианты заданий разряда С

Полученные в результате выбора варианта исходные данные можно свести в таблицу, подобную табл. 1.4. (Два правых столбца этой таблицы заполняются значениями, рассчитанными в разделе 2.1).

Табл. 1.4. Исходные данные для проектирования

А = 0	В = 0	С =0 Тс =0,5мс	Х1,Х2= "0"	лог.базис И- НЕ	Umin=-5В, Umax=5B
i Порядковый номер кодовой комбинации	M(i) Значение кода счетчика DEC	Q4Q3Q2Q1   Код счетчика   BIN	U(i),В   Напряжение на выходе ЦАП	Y(i)   Значение кода на входе ЦАП   DEC	Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1   Код на входе ЦАП   BIN
		0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0	0,5 1,5 2,5 1,5 0,5 -0,5 -1,5 -2,5		1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1

Синтез преобразователя кода

Согласно схеме, показанной на рис.1.1, восьмиразрядные кодовые комбинации Y(i)формируются преобразователем кода из четырехразрядных кодовых комбинаций Q4Q3Q2Q1, получаемых на выходе счетчика. Таблица 1.4 связывает сигналы на входе преобразователя кода Q4Q3Q2Q1 с выходными сигналами Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1 и является таблицей истинности КЦУ с четырьмя входами и восемью выходами.

В процессе синтеза преобразователя кода необходимо:

· минимизировать логические функции Y1=f(Q4,Q3,Q2,Q1), Y2=f(Q4,Q3,Q2,Q1), ... , Y8=f(Q4,Q3,Q2,Q1)методом карт Карно, используя покрытие единиц или нулей карты. При этом следует иметь в виду, что эти функции являются не полностью определенными.

· - преобразовать минимизированные логические выражения в базис И-НЕ для четных иИЛИ-НЕ для нечетных вариантов (значение буквы А в коде выбора варианта).

· - построить функциональную и принципиальную схемы преобразователя кодов, выбрав для реализации логических функции такие варианты, которые требуют минимального числа корпусов интегральных микросхем (ИМС) ТТЛ серий К155, К555, К1533.

Недостающие сведения о синтезе подобных КЦУ можно найти в [ 1 ], [ 4 ],

[ 5 ], [ 8 ], [ 11 ].

Синтез счётчика импульсов

В качестве счётчика импульсов целесообразно использовать интегральную микросхему К555ИЕ7, обозначение и схема включения которой показана на рис. 2.1. Это четырехразрядный асинхронный реверсивный счётчик с возможностью предустановки. Модуль счета счетчика 16, т.е. при работе в режиме счета он последовательно переходит из одного состояния в другое начиная с состояния 0₁₀ = 0000₂ и заканчивая состоянием 15₁₀ = 1111₂.

Выводы счетчика имеют следующее назначение:

Входы "D1", "D2", "D4" и "D8" предназначены для предварительной установки состояния счетчика. На эти выводы подается четырехразрядная кодовая комбинация, которую можно загрузить в счетчик.

Вход "L" -вход разрешения предустановки. При подаче логического "0" установленная на входах предустановки комбинация записывается в триггеры счетчика и появляется на выходах.

Входы"+1" и "-1" - суммирующий и вычитающий входы счетчика соответственно. Срабатывание счетчика происходит при положительном перепаде напряжения на одном из входов. При этом на неиспользуемый вход должен подаваться уровень логической "1".

Вход "R" - асинхронный вход сброса всех триггеров счетчика в состояние 0. Сброс осуществляется подачей логической "1".

Выходы "1", "2", "4", "8" - прямые выходы разрядов счетчика.

На выходах ">=15" и "<=0" - формируются сигналы логического "0" при достижении максимального и минимального состояний счетчика соответственно.

Напряжение питания счетчика +5 В, потребляемый ток 34 мА.

Максимальная тактовая частота25 МГц, время установки кода счетчика около 40 нс.

Исходные данные для синтеза счетчика берем из таблицы 1.4. Для рассматриваемого варианта счетчик должен работать в режиме сложения, иметь 11 состояний, начальное состояние счетчика M(0) = 2, конечное состояние счетчикаM(10) = 12. Принцип синтеза счетчиков с произвольным модулем счета заключаются в исключении из работы "лишних" состояний. Для рассматриваемого варианта требуется исключить из работы 5 "лишних" состояний, что можно осуществить с помощью принудительной установки счетчика в начальное состояние M(0) = 2 вместо состояния M(10+1) = 13. Такую принудительную установку можно выполнить, если на входы предустановки подать код начального состояния счетчика, а в момент перехода счетчика в состояние M(10+1) = 13 сформировать сигнал разрешения предустановки. Сигнал разрешения предустановки формируется схемой предустановки, которая по сути является дешифратором числа 13 (См. рис. 2.1).

Для синтеза схемы предустановки составим таблицу истинности ее работы, исходя из следующих предположений: логический 0, необходимый для разрешения предустановки, должен появляться на ее выходе только в момент времени, когда счетчик находится в состоянии М(10+ 1) = 13. Это значит, что для любых других состояний счетчика на выходе схемы предустановки должна формироваться логическая 1. Таким образом, таблица истинности будет иметь вид таблицы 2.1.

Рис. 2.1. Схема включения ИМС и принцип построения счетчиков с произвольным модулем счета

Табл.2.1. Таблица истинности

схемы предустановки

Входные сигналы   Q4 Q3 Q2 Q1	Выходной сигнал Yпу
1 1 0 1
остальные комбинации

Записав по этой таблице логическое выражение в СКНФ получим:

___ ___ ___

или, перейдя в базис И-НЕ, .

Временные диаграммы работы счетчика в этом режиме показаны на рис.2.2.

Рис.2.2. Временные диаграммы работы счетчика

Согласно задания, счетчик имеет два дополнительных входа: X1- вход установки начального состояния и X2- вход остановки счета. Это значит, что при подаче на входыX1и X2активных логических уровней должна происходить установка начального состояния счетчика и остановка счета соответственно. Причем эти входы должны обладать наивысшим приоритетом по сравнению с другими. Поскольку установка начального состояния происходит с помощью механизма предустановки, то по сигналу X1 должен формироваться сигнал разрешения предустановки, который следует подать на вход "L" счетчика. Его формирование происходит в схеме установки начального состояния. Остановку счета можно произвести, если прекратить подачу импульсов на счетный вход счетчика по сигналу X2. Это осуществляется в схеме остановки счета. Таким образом, функциональная схема счетчика принимает вид, показанный на рис. 2.3.

Синтез схем установки начального состояния и остановки счетаосуществляется обычным образом: составляется таблица истинности для каждого выходного сигнала, на основании которой записываются минимизированные логические выражения. Полученные выражения переводятся в логический базис, согласно своего варианта задания, и затем строится схема устройств на выбранных элементах ТТЛ серии.

При синтезе следует принять, что для четных вариантов активными уровнями сигналовX1иX2являются уровни логического 0, а для нечетных вариантов - логической 1.

Рис.2.3. Функциональная схема синтезируемого счетчика

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа (КР) оформляется на листах бумаги формата А4(210х297 мм), которые брошюруются. Обложкой КР служит титульный лист, форма которого приведена на рис.5.1.

Текст пояснительной записки располагается с одной стороны листа, на котором оставляются поля: слева - 25, справа - 10, сверху и снизу - 20 мм.

Все страницы КР , за исключением титульного листа, который имеет номер 1, нумеруются: страница 2- рецензия на КР, страница 3 - содержание КР с обязательным указанием страниц. В конце пояснительной записки приводится список использованной литературы, оформленный в соответствии с правилами ЕСКД.

Рисунки и таблицы выполняются карандашом или шариковой ручкой по линейке. Принципиальные схемы можно выполнять на миллиметровой бумаге с лицевой или обратной стороны. Все рисунки и таблицы должны иметь нумерацию, название и при необходимости пояснительный текст.

После списка литературы помещаются приложения, которые содержат принципиальную схему разработанного формирователя на «жесткой логике», вычерченную на листе формата А3. Лист должен быть оформлен в соответствии с требованиями ЕСКД и иметь штамп, позиционные обозначения элементов, их типы и номинальные значения.

Курсовая работа подписывается студентом на титульном листе.

Поволжская государственная академия телекоммуникаций

И информатики

Кафедра "ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА"

Сдана на проверку Допустить к защите

"_____"___________ 2000 г. "_____"___________2000 г.

Защищена с оценкой

"_____"___________2000 г.

КУРСОВАЯ РАБОТА

"РАЗРАБОТКА ФОРМИРОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ"

Пояснительная записка

на ____листах

Студент(ка) группы (роспись) Фамилия И. О. № зачетной книжки

Руководитель Фамилия И. О.

Самара, 2000

Рис.5.1. Образец оформления титульного листа

ПОВОЛЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе по дисциплине

"ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА"

"РАЗРАБОТКА ФОРМИРОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ"

Для студентов специальностей 200900, 201000, 201100 и направления 550400

Авторы-составители: ГОРЧАКОВА М. А., к.т.н., доцент

КУЛЯС О. Л., к.т.н., доцент

Редактор: Мещерякова Э. В., к.т.н., доцент

Рецензент: Тяжев А. И., д.т.н., профессор

Самара

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.. 3

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 3

1. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 4

Полученные в результате выбора варианта исходные данные можно свести в таблицу, подобную табл. 1.4. (Два правых столбца этой таблицы заполняются значениями, рассчитанными в разделе 2.1). 7

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ НА.. 7

«ЖЕСТКОЙ» ЛОГИКЕ.. 7

2.1. Определение цифровых последовательностей на входах ЦАП.. 8

2.2. Синтез преобразователя кода. 9

2.3.Синтез счётчика импульсов. 9

2.4. Выбор схемы и расчет генератора тактовых импульсов. 13

2.6. Составление полной принципиальной схемы формирователя. 16

2.7. Расчет задержки распространения сигналов и потребляемой мощности. 16

3. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 16

ВВЕДЕНИЕ

Методическая разработка предназначена для использования в качестве пособия при выполнении курсовой работы "Разработка формирователя сигналов" и посвящена проектированию формирователя цифровых и аналоговых сигналов сложной формы двумя способами: на "жесткой логике" и программно-аппаратным способом с использованием однокристального 16-и разрядного микропроцессора.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Цифровая и вычислительная техника: Учебник для вузов/ Э. В. Евреинов, Ю.Т. Бутыльский, И. А. Мамзелев и др.; под ред. Э.В. Евреинова. –М.: Радио и связь, 1991. – 464 с.

2. Микропроцессорный комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга/ Ю.М. Казаринов, В. Н. Номоконов, Г.С. Подклетнов и др.; под ред. Ю. М. Казаринова. – М.: Высш. Школа, 1990.- 269 с.

3. Григорьев В. Л. Программирование однокристальных микропроцессоров. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 288 с.

4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: справочник. - М.: Металлургия, 1988. - 352 с.

5. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: справочник. - М.: Радио и связь, 1990. -304 с.

6. Федорков Б.Г., Телец В.А., Дегтяренко В.П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. - М.: Радио и связь, 1984. 120 с.

7. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с.

8. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: справочник/ под редакцией С.В. Якубовского. - М., Радио и связь, 1990. - 496 с.

9. Белецкий Я. Турбо Ассемблер: версия 2.0: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Машиностроение, 1994, - 160 с.

10. Новиков Ю. В., Калашников О. А., Гуляев С. Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера IBM PC. Под общей редакцией Ю.В. Новикова. Практ. пособие. – М.: ЭКОМ., 1998. – 224 с.

11. Методические указания к лабораторным работам по курсу цифровая и вы числительная техника. Часть 1. - Самара, ПИИРС, 1992. - 66 с.

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Необходимо разработать формирователь двух сигналов: периодического цифрового четырехразрядного сигналаM(i) = Q4Q3Q2Q1,имитирующего работу четырехразрядного двоичного счетчика с заданным модулем счета, и периодического аналогового напряжения сложной формы U(t), используя аппаратный и программно-аппаратный способ реализации.

Обобщенная структурная схема формирователя, реализованного аппаратным способом на «жесткой логике», представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1. Обобщенная структура формирователя сигналов

Устройство состоит из генератора тактовых импульсов (ГТИ), счетчика импульсов (СТ), преобразователя кодов (ПК) и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Формирователь сигналов работает следующим образом: импульсы с выхода генератора с периодом следования Тс поступают на 4-х разрядный счетчик, который с каждым импульсом изменяет свое состояние на единицу. На выходах счетчика формируются заданные последовательности четырехразрядных сигналов Q4Q3Q2Q1. Затем, с помощью преобразователя кодов, эти последовательности преобразуются в восьмиразрядные последовательности сигналов Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1, которые управляют работой ЦАП. С выхода ЦАП снимается пропорциональное входным восьмиразрядным последовательностям аналоговое напряжение заданной величины и формы U(t),например такое, как нарис.1.2.

Дополнительные входы счетчика предназначены: X1- для установки начального состояния счетчика. При активном уровне Х1 на выходах формирователя должны появиться сигналы, соответствующие M(i) = M(0) и U(i) = U(0);

X2 - для принудительной остановки работы. При активном уровне Х2 формирователь должен приостановить работу до получения дальнейших инструкций.

Рис.1. 2. Напряжение на выходе ЦАП

Для выбора варианта задания необходимо рассчитать трехразрядный код варианта АВС, а затем по таблицам 1.1, 1.2 и 1.3 произвести выбор исходных технических данных на проектирование устройства.

Значение буквы А (последняя цифра номера зачетной книжки) - определяет период повторения К формируемых сигналов и порядок смены кода счетчика М(i) в соответствии с табл.1.1, в которой i - порядковый номер выдаваемой кодовой комбинации.

Табл. 1.1. Варианты задания разряда А

Кроме этого значенияА определяют логический базис для проектируемого устройства и активные уровни сигналов Х1 и Х2:

для четных значений А - базис И-НЕ, активные уровни Х1 и Х2 - "0";

для нечетных значений А - базис ИЛИ-НЕ, активные уровниХ1 и Х2 - "1".

Формируемый четырехразрядный кодQ4Q3Q2Q1 определяется значениями М(i) с помощью выражения

М(i) = 2³_* Q4 +2²_*Q3+2¹_*Q2+2⁰_*Q1,

т.е. он является двоичным эквивалентом кода счетчика.

Например: для A = 0; Период повторения формируемых сигналов К = 11. Начальное значение кода счетчика М(0) = 2. Конечное значение кода счетчика М(10) = 12. С увеличением i значение кода M(i) увеличивается. Таким образом, первый из формируемых сигналов имитирует суммирующий счетчик с коэффициентом счета K=11_(10). Определяем, формируемые четырехразрядные кодовые комбинации:

M(0) = 2 = 2³ *0 + 2² *0 + 2¹ *1 + 2⁰ *0; Q4Q3Q2Q1 = 0010;

M(1) = 3 = 2³ *0 + 2² *0 + 2¹ *1 + 2⁰ *1; Q4Q3Q2Q1 = 0011;

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

M(10) = 12 = 2³ *1 + 2² *1 + 2¹ *0 + 2⁰ *0; Q4Q3Q2Q1 = 1100;

Значение буквы В (сумма последней и предпоследней цифр зачетной книжки с отбрасыванием разряда десятков) - определяет величину формируемого ступенчатого аналогового напряжения на выходе ЦАП в соответствии с табл.1.2. Значения задаются в k равноотстоящих точках периодаU(i), где i= 0,1,...,k-1,а между точками напряжение U(t) постоянно и определяется:

U(t) = U(i), t_i =< t < t_i+1

где t_i - момент переключения кода счетчика вi-тое состояние (см. рис. 1.2).

Табл.1.2. Варианты задания разряда В

Значение буквы С (целая часть результата деления последней цифрызачетной книжки на 2) - задает длительность одной ступеньки аналогового напряжения Тс, а также минимальное Umin и максимальное Umax напряжения на выходе ЦАП, в соответствии с таблицей 1.3.

Табл.1.3. Варианты заданий разряда С

Полученные в результате выбора варианта исходные данные можно свести в таблицу, подобную табл. 1.4. (Два правых столбца этой таблицы заполняются значениями, рассчитанными в разделе 2.1).

Табл. 1.4. Исходные данные для проектирования

А = 0	В = 0	С =0 Тс =0,5мс	Х1,Х2= "0"	лог.базис И- НЕ	Umin=-5В, Umax=5B
i Порядковый номер кодовой комбинации	M(i) Значение кода счетчика DEC	Q4Q3Q2Q1   Код счетчика   BIN	U(i),В   Напряжение на выходе ЦАП	Y(i)   Значение кода на входе ЦАП   DEC	Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1   Код на входе ЦАП   BIN
		0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0	0,5 1,5 2,5 1,5 0,5 -0,5 -1,5 -2,5		1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1