Синтез схемы источника цифровых импульсов

Генератор тактовой частоты (генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах.

В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов:

) Классический - применяется в несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции - низкая стабильность. Плюс - предельная простота.

) Кварцевый

) Кварц + микросхема генерации (микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подаче на её входную ногу сигнала с кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную.) Данное решение используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась коэффициентом умножения).

) Программируемая микросхема генерации. В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором (частота - 14,3 МГц), она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота системной шины может быть всегда равна стандартным 33 МГц, AGP - 66 МГц и не зависеть от частоты FSB процессора.

) Тактовый генератор - автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых процессорах (например, Z80) выполняется встроенным.

В данной работе источник цифровых импульсов можно построить по типовым схемам генераторов и формирователей тактовых импульсов (ГТИ) на логических элементах.

Рис.

В этой схеме резистор R вводит в режим усиления первый инвертор, а выходное напряжение этого инвертора удерживает в режиме усиления второй инвертор. Положительная обратная связь осуществляется через конденсатор С. Для схемы характерно, что генератор обладает "мягким", т. е. не нуждающимся в первоначальном "толчке", самовозбуждением. Это означает, что как бы медленно не увеличивалось напряжение питания, генератор всё равно заработает.

Длительность импульсов регулируют резистором R. Частоту следования импульсов можно определить по выражению

f =1/2RC,

где f - частота, Гц; R - сопротивление, Ом; C- емкость, Ф.

f=1,45кГц. => RC = 2f = 2900 Гц

Выбираем резистор из ряда номиналов сопротивлений и емкостей Е24:

С = 2,2 мкФ, R = 1,3 МОм.

Заключение

В данной курсовой работе был произведен синтез цифрового устройства на базе схемы К1533.

Цифровой устройство может быть выполнено на базе любой серии микросхем. Устройство, работающее по одному алгоритму, может быть построен (в зависимости от применяемой серии) по разным схемам. Возможно использование базиса ИЛИ-НЕ, И-НЕ, НЕ.

н

Лучшие статьи по информатике

Решение производственных задач по основам метрологии и радиоизмерений
Предметом дисциплины «Метрология и радиоизмерения» является изучение основ метрологии и метрологического обеспечения, стандартизации и сертификации в област ...

Регистры хранения
Цель работы: Изучить один из основных узлов ЭВМ - регистр хранения (память), приобрести навыки в сборке наладке и экспериментальном исследовании регистра. ...

Разработка плана реконструкции с заменой аналоговой АТС на цифровую АТС Алмаз-1
В последние годы на телефонных сетях Российской Федерации внедряются новые системы АТС и узлы коммутации, которые обеспечивают качественную и надежную связь ...