Разделы сайта

Программируемый формирователь последовательности импульсов с цифровой индикацией количества импульсов

Проектируемое устройство в готовом виде представляет собой отдельный прибор, основной функцией которого является формирование последовательности импульсов заданной частоты.

Длительность этой последовательности варьирует в пределах, обозначенных в техническом задании. Кроме того, задан шаг, то есть количество элементов последовательности в любом из возможных вариантов должно быть кратно определённому целому числу, являющемуся, по условию, минимальным допустимым ненулевым числом импульсов в последовательности. Другими словами, мы должны получить аппарат, при работе которого на выходе получается определенный результат, являющийся элементом дискретного множества (конечного набора) возможных случаев, выбор между которыми определяет пользователь.

Последовательность импульсов, согласно заданию, прибор выдает по сигналу запуска, следовательно, подразумевается наличие механизма подачи такого сигнала (в нашем случае - это кнопка). Помимо этого, условие регламентирует длительность этого сигнала, то есть необходим, как минимум, еще один, правда, более простой формирователь одиночного импульса в составе разрабатываемого. Сигнал запуска подается пользователем в произвольный момент времени.

Это значит, что он инициируется вне зависимости от тактовой частоты устройства, однако должен быть синхронизирован с ней сразу после своего появления, то есть формироваться по первому же тактовому импульсу после нажатия кнопки и, так как его длительность определена заданием, автоматически прекращаться по прошествии некоторого числа тактов. ( условие сформулировано иначе - длительность импульса запуска задана в абсолютных единицах времени - , но она кратна целому числу тактов, что нетрудно показать с помощью несложных расчетов: тактовая частота - 1,5 МГц, следовательно, период одного такта равен 1/f =2/3 мкс, длительность импульса запуска - 6 мкс, значит, он существует в течении ровно 9 тактов ).

Длительность самой формируемой последовательности и количество импульсов в ней определяется предварительной настройкой прибора , осуществляемой пользователем , однако количество возможных вариантов настройки, как уже было сказано выше, конечно. Таким образом, перед запуском формирователя пользователь должен произвести некоторое количество переключений между дискретными значениями, работу с которыми предполагает данное устройство. Интерфейс взаимодействия с пользователем будет выполнен в виде блока индикации, который предназначен для отображения количества импульсов в последовательности. Установку этого количества и осуществляет пользователь путем переключения между дискретными настройками, причем индикация этого количества осуществляется сразу же при выборе нужного варианта, то есть до формирования сигнала запуска и самой последовательности.

Это и дает пользователю возможность получить информацию о выбранном варианте и управлять поведением прибора.

Переключения между вариантами, как и подача стартового импульса, будет осуществляться кнопкой. Количество нажатий этой кнопки будет определять вариант последовательности. Акцентирую внимание на следующей особенности прибора: “нулевого” варианта, то есть настройки, при которой после нажатия кнопки на выходе устройства не появится импульсов вообще, в прибор “вшито” не будет. Это обусловлено, во-первых, отсутствием целесообразности ( чтобы получить “ноль” импульсов на выходе можно просто не нажимать кнопку), во-вторых, устным пояснением преподавателя и, в-третьих, самим заданием, где нижний предел дискретного множества вариантов определен как натуральное число, являющееся, в то же время, шагом. Несмотря на это в наш век цифровой техники пользователю привычно иметь полную ( универсальную ) картину настроек, независимо от ее практической применимости, поэтому считаю уместным сделать этот комментарий.

Все описанные ниже блоки обособлены друг от друга на условно-логическом уровне, пространственно-физически они могут быть как частью одной микросхемы, так и, например, состоять из нескольких готовых стандартных микросхем; отдельные элементы одной микросхемы могут находиться в составе различных блоков устройства и, наоборот, элементы разных готовых микросхем могут объединяться одним блоком устройства. Эта внутренняя структурная иерархия строится на электрических соединениях и обусловлена рациональностью использования элементов схем и максимально возможной компактностью прибора в целом.

Физически все детали, увязанные воедино путем электрических соединений и представляющие своей совокупностью работоспособную систему, располагаются в твердом корпусе, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда. На передней панели корпуса находятся кнопка включения/выключения питания, кнопка подачи сигнала запуска, кнопка настройки и цифровые светодиодные индикаторы. На задней панели выполнен разъем для подключения источника питания (постоянное напряжение величиной 5В).

 

    Интересное из раздела

    Исследование входных цепей радиоприемников
    Цель работы: Закрепление теоретических знаний и экспериментальное исследование входных цепей при емкостной, индуктивной и смешанной связи с ненастрое ...

    Расчет характеристик сигналов и каналов связи
    На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирск ...

    Проектирование автомата подачи звонков
    Разработанный автомат подачи звонков удовлетворяет всем требованиям, предъявленным в задании. Настройка автомата производится с помощью трех кнопок: «вверх» ...