Министерство образования и науки Российской Федерации

Поволжский Государственный Технологический Университет

Кафедра ПиП ЭВС

Реверсивные «бегущие огни»

на базе ПЛИС Xilinx

КНФУ 334135.001

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Информационные технологии проектирования ЭВС»

Выполнил:ст. группы ЭВС–51 Иванов А.В.

Проверил:старший преподаватель Алехин С.Ю.

Йошкар–Ола

2012 г.

Техническое задание

Введение

Настоящее техническое задание распространяется на разработку устройства “Реверсивные бегущие огни”. КНФУ.458632.001, реализованного на базе ПЛИС Xilinx.

1 Основание для разработки

1.1 Устройство “Реверсивные бегущие огни” КНФУ.XXXXXX.001 разрабатывается на основе задания на курсовое проектирование по дисциплине «Информационные технологии в проектировании электронно-вычислительных средств».

2 Источники разработки

2.1 Устройство “Реверсивные бегущие огни” КНФУ.XXXXXX.001 разрабатывать на основе статьи “Реверсивные бегущие огни” журнала “радио” №11, 2006 г., стр.56.

3 Технические требования

3.1 Состав изделия

3.1.1 В состав изделия входят:

− устройство “Реверсивные бегущие огни”;

− комплект кабелей.

3.2 Технические параметры

3.2.1 Электропитание

− Постоянное напряжение не более 5 В;

− Частота 50 ± 0,4 Гц;

− Количество светодиодов 16.

3.3 Требования к надежности

3.3.1 Наработка на отказ не менее 2000 часов.

3.4 Принцип работы

3.4.1 Принцип работы устройства заключается в последовательном, поочередном зажигании светодиодов таким образом, чтобы после последнего 16-го включенного светодиода процесс поочередного включения светодиодов шел в обратном направлении.

3.5 Условия эксплуатации

3.5.1 Стенд должен соответствовать климатическому исполнению и категории размещения УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69.

Диапазон внешних воздействующих факторов:

− диапазон рабочих температур от плюс 10 до плюс 35 ^оС;

− диапазон предельных рабочих температур от плюс 1 до плюс 40 ^оС ;

– относительная влажность воздуха при температуре 25 С° не более 80 %.

3.5.2 Стенд должен соответствовать группе исполнения по стойкости к механическим внешним воздействующим факторам М2 по ГОСТ 25467-82.

Диапазон внешних воздействующих факторов:

– диапазон частот синусоидальных вибраций от 1 до 55 Гц;

– амплитуда ускорений синусоидальных вибраций 10 g;

– степень жесткости синусоидальных вибраций II

по ГОСТ 20.57.40681;

– пиковое ударное ускорение при механическом ударе многократного действия 15 g;

– степень жесткости при механическом ударе многократного действия I по ГОСТ 20.57.406-81.

Содержание

Введение 5

1. Анализ исходного устройства 6

   1. Анализ исходной электрической схемы 6

   2. Анализ элементной базы 7

2. Синтез схемы на базе ПЛИС 11

   1. Реализация исходной элементной базы и синтез схемы на ПЛИС 11

   2. Выбор микросхемы ПЛИС 19

   3. Уровни реализации структуры ПЛИС 20

   4. Назначение выводов ПЛИС 23

   5. Расчет энергопотребления с помощью утилиты xPower24

Заключение 26

Список литературы 27

Приложения 28

Введение

В курсового проекте рассматривается разработка устройства управления приводом часового механизма с шаговым двигателем на базе ПЛИС. Исходными данными для проектирования является принципиальная схема данного устройства на дискретных элементах.

Целью курсового проекта является разработка устройства на базе ПЛИС фирмы Xilinx, который выполнял бы те же функции, что и вышеназванное устройство. Разработка производится с использованием САПР ISE Xilinx 9.2. Использование интегрированной среды разработки значительно упрощает процесс проектирования, программирования и отладки устройства.