Курсовая работа по схемотехнике
.docxМинистерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Московский авиационный технологический институт
им. К.Э.Циолковского – Российский государственный
технологический университет
Кафедра «Моделирование систем и информационные технологии»
Курсовая работа по схемотехнике на тему:
"Разработка диагностического теста радиоэлектронного цифрового узла."
Вариант № 8
Преподаватель: Котов О.Н.
Студент: Грачева А.С.
Группа: 14АСУ-3ДС-031
Ступино
2011 г.
1. Цель работы:
Цель работы - изучение принципов работы универсальных цифровых интегральных микросхем и их параметров, принципов построения электрических схем на их основе, освоение принципов моделирования динамических тестов для проверки функционирования цифровых устройств.
2. Перечень элементов.
Таблица 1. Перечень элементов.
|
№п/п |
Наименование ИМС |
Кол-во |
Адрес |
|
1 |
К555КП13 |
1 |
1E |
|
2 |
К555ЛН1 |
5 |
1В,2А,4С,3В,2В |
|
3 |
К555КП12 |
1 |
2D |
|
4 |
К555ЛА3 |
2 |
3Е,2В |
|
5 |
К555ЛП5 |
2 |
3С,ЗD |
|
6 |
К555ЛЛ1 |
1 |
2С |
|
7 |
К555ЛР11 |
1 |
1Н |
|
8 |
К555ТР2 |
1 |
4Е |
|
9 |
К555ЛА1 |
1 |
4D |
|
10 |
К555КП7 |
1 |
1D |
К555КП13- счетверенный селектор-мультиплексор 2 каналов с общим адресным входом и прямым выходами с запоминанием на синхронных D- триггерах;
К555КП12 – Сдвоенный селектор-мультиплексор 4 каналов с прямыми входами общим адресными входами и раздельным управлением выходами и 3 состояниями ;
К555КП7- селектор-мультиплексор 8 каналов с прямыми и инверсным выходом и стробированием;
К555ЛА1 – два ЛЭ 4 И-НЕ(один расширяемый по ИЛИ в К155,КМ155);
К555ЛА3 - 4 логических элемента 2И-НЕ;
К555ЛП5 – 4 двухвходовых логических элемента исключающее ИЛИ;
К555ЛР11 - 2 логических элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ и 2-3И-2ИЛИ-НЕ;
К555ЛЛ1- 4 логических элемента 2ИЛИ;
К555ЛН1 6 логических элемента НЕ;
К555ТР2 – четыре P-S-триггера.
Таблица 2. Характеристики микросхем серии К555.
|
Параметр (характеристика) |
Серия 555 |
|
Входной ток, мА, не более: низкого уровня высокого уровня |
-0,4 0,04 |
|
Выходное напряжение, В: низкого уровня, не более высокого уровня, не менее |
0,4 2,5 |
|
Выходной ток, мА: низкого уровня, не более высокого уровня, не менее |
4 -0,4 |
|
Нагрузочная способность |
10 |
|
Время задержки распространения сигнала, нс, при: включении выключении |
20 (Cн=15 пФ) 20 (Cн=15 пФ) |
|
Средний ток потребления, мА, не более |
3 |
|
Помехоустойчивость, В, не более |
0,3 |
|
Частота переключения, МГц, не более |
25 |
|
Максимальное напряжение питания, В |
5,5 |
|
Максимальное напряжение на входе, В |
5,5 |
|
Минимальное напряжение на входе, В |
-0,4 |
|
Напряжение питания, В |
5±5% |
|
Максимальная емкость нагрузки, пФ |
150 |
|
Диапазон рабочих температур, oС |
-10...+70 |
3. Диагностический тест.
Тест
Входные сигналы:
Выходные сигналы:
Постоянные уровни: напряжение логического нуля U0=(0 - 0.4)В
напряжение логической единицы U1=(2,4 - 4,5)В
Информационные сигналы:
t
t
Примечания:
1. Сигналы на выходных контактах измерять при параллельном подключении сопротивления эквивалентной нагрузки Rэ= 10ЛЭ (логических элементов).
2. В скобках указана максимальная задержка распространения сигнала на выходе относительно входного сигнала (Tз).
А14→С2
А43→
(Tз=20
нс)
А34→
А45→С1
С6→
A14→С2
A43→
(Tз=20
нс)
A34→
А45→
С6 →С1
A7→U0(Tз=37 нс)
A7→U0(Tз=37 нс)
A22→C1 (Tз=18,5 нс)
A18→
(Tз=18,5
нс)
C1→
(Tз=18,5
нс)
C1→U1
A3→
(Tз=92,5
нс)
A3→U1
A3→U1
A3→U1
A3→
A3→
A3→
A3→U1
A3→U1
A3→U1
A3→C1
A3→C1
A3→C1
A3→U1
A3→U1
A3→U1
A3→C1
A3→U1
A36→C1 (Tз=18,5 нс)
A36→U1
A31→U0
A31→U1
A31→
(Tз=74
нс)
A31→
A31→
C31→U1; A32→U0
C31→U0; A32→U1
C31→C1
(Tз=74
нс);
A32→
(Tз=74
нс)
C31→U0; A32→U1
Синхросигнал: Cc F = 25 МГц (T=0.06 мкс), Uн=0,8В, Uв = 2,0В
Постоянные уровни: напряжение логического нуля U0 = 0.8В
напряжение логической единицы U1 = 2,0В
Информационные сигналы:
U
t
U T1=6мкс,
t1=3мкс,
Uн=0,8В, Uв=2,0В
t
Исходные входные взаимодействия:
А35 →Cc
Примечание:
Знаком " " указаны входные
воздействия, отличаю-
щиеся от исходных, и соответствующие им отклики на выходных контак-
тах модуля. После измерения выходного сигнала при измененном входном
воздействии его следует вернуть в исходное состояние.
1.
С35→Cс;
C13→U1;
A40→С1;
С38→
;
A36→С2;
С39→
;
C34→С1;
А37→
;
А42→С2; С35
;
С37→С1; С36
;
С13→U0
2.
А36→C1;
C39→
;
A35→Сс;
С13→U1;
С34→
;
A37→
;
А42→С1;
С35→
;А40
;С38
; 
С13→U0
3.
C12→U0; A24→U1; A37→C1; A45→U1; A14→U0; C18→U1
C12→C1
A24→U0
1.4
C12→U0; A24→U1; A37→U0; A45→C1; A14→U0; C18→U1
C12→C1
A24→U0
1.5
C39→C1
1.6
A33→C1
1.7
C22→C1; B3→U1
B3→U0
1.8
A24→U0; C12→U0; A23→U1; A37→C1; A45→U0; A14→U0;C18→U0;
A35→C1;
C41→U0; C13→U0; A19→U0; A6→U1; C33→
A45→U1;
C41→U1
A14→U1; C13→U1
C18→U1; A19→U1
A45→U1;
A14→U1; C18→U0 C41→U1; C13→U1; A19→U0
A14→U1; C13→U1
A45→U1; C41→U1
A14→U1;C18→U1;
C13→U1; A19→U1
С12→U1
A24→U1; A23→U0; A6→U0; C18→U0; A19→U0; A45→U0; C41→U0
A45→U1;
C41→U1
A14→U1;
C13→U1
C18→U1; A19→U1
A45→U1;
A14→U1; C18→U0; C41→U1; C13→U1; A19→U0
A14→U1;
C13→U1
A45→U1; C41→U1
A14→U1; C13→U1
С12→U1
1.9
A34→C1; C36→U0
C36→U1
1.10
C22→U0
C22→U1; A24→U0; C12→U0; A37→C1; A45→U0; A14→U1; C18→U0
C12→C1;
A37→U0; A45→U1
A24→U1; A37→U1; A14→U0
A24→U1;
A37→U0
1.11
C22→U0
C22→U1; A24→U0; C12→U0; A37→U1; A45→U1; A14→U0; C18→C1
C12→C1
C12→U0;A37→U0;
A45→C1; A14→U1; C18→U0
C12→U0;A45→U0; A14→U1; C18→U0
C31→U0; A32→U1
C31→U0; A32→U1
C31→U0; A32→U1
A26→ U0
A26→ U1
A26→
(Tз=111
нс)
A26→ U1
A26→ U1
A26→ U1
A26→ U1
A26→ U1
C25→ U0
C25→ U1
C25→
(Tз=74
нс)
C25→ U1
A25→ U0
A25→U1
A25→
(Tз=74
нс)
A25→U1
C12→ U0
C12→ U1
C12→
(Tз=74
нс)
C12→U1
C45→ U0
C45→ C1 (Tз=37 нс)
A5→
(Tз=18,5
нс)
C12→U0;A37→U0;
A45→U1; A14→U1; C18→U1
A24→U1; C12→U0 A37→C1; C18→U0
1.12
C22→U0
C22→U1; C12→U0; A24→C1; B27→U1; A1→U1
A37→U1; A45→U1; A14→U0; C18→U0
C12→C1
C12→U0;
A24→U0; A14→U1
C12→U0; A24→U0; C18→U1
C12→U0;
A37→C1; A45→U0; A14→U1
C12→U0; A37→C1; A14→U1; B27→U0
A1→U0
1.13
C22→U0
C22→U1; C12→U0; A24→U0; A37→U0; A45→C1; A14→U1; C18→U0
A24→C1
A24→U0; A37→U1; A45→U0
1.14
C22→U0
C22→U1; C12→U0; A24→U0; A37→U0; A45→U1; A14→U1; C18→C1
C12→C1
C12→U0; A24→U1; A37→C1; A45→U1; A14→U0; C18→U0
1.15
C22→U0
C22→U1; C12→U0; A24→U0; A37→U1; A45→U1; A14→U0; C18→U0
A24→C1
A24→U0; A37→U0; A45→U0; A14→U1
1.16
C22→U0
C22→U1; A14→C1
1.17
C5→C1
4. Вывод
Тест является достаточным и достоверным. Он позволяет проверить правильность функционирования заданного цифрового модуля в целом и отдельных элементов схемы, целостность гальванических связей, проверить помехоустойчивость и оценить максимальные задержки распространения сигналов, проверить нагрузочную способность выходных элементов схемы.