Расчет схемы коммутатора, выполненного на основе цифровых интегральных микросхем
Определение понятия, а также основных свойств коммутатора. Выбор и обоснование схемы структурного коммутатора. Выбор серии интегральных микросхем, схемы электрической принципиальной. Расчет тактового генератора. Моделирование электронного коммутатора.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.04.2014 |
Размер файла | 666,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
коммутатор интегральный микросхема генератор
Введение
1. Выбор и обоснование схемы структурного коммутатора
2. Выбор серии ИМС
3. Выбор схемы электрической принципиальной и описание ее работы
3.1 Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора входов
3.2 Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора выходов
3.3 Разработка схемы электрической принципиальной устройства управления
3.4 Разработка принципиальной схемы счетчика коммутатора
4. Расчет тактового генератора
5. Моделирование электронного коммутатора
Заключение
Список литературы
Введение
Коммутатор (новолат. commutator, от лат. commute -- меняю, изменяю) - переключатель, распределитель, устройство, обеспечивающее посредством включения, отключения и переключения выбор требуемой выходной цепи (цепей) и соединение с ней входной цепи (цепей). Выбор производится или вручную (Телеграфный коммутатор) или автоматически по программе, заданной в функции времени или состояния других электрических цепей. Коммутатор входит составным элементом в более сложные устройства для передачи информации в телемеханике и связи, с его помощью решаются задачи программирования и управления в цифровой вычислительной технике, соединения цепей в электрических машинах и т.д. Различают электромеханические, электронные коммутаторы.
Простейшие электромеханические коммутаторы, представляют собой рубильники, наборы электромагнитных реле или искателей электромеханических; более сложные коммутаторы -- электронные устройства, собранные по определённым функциональным схемам на полупроводниковых приборах (Коммутатор управляемый).
Он находит применение в вычислительных, информационных и коммуникационных сетях. Коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости обрабатывать данные.
Коммутаторы делятся на четыре категории:
1. Простые автономные коммутаторы сетей рабочих групп позволяют некоторым сетевым устройствам или сегментам обмениваться информацией с максимальной для данной кабельной системы скоростью. Они могут выполнять роль мостов для связи с другими сетевыми сегментами, но не транслируют протоколы и не обеспечивают повышенную пропускную способность с отдельными выделенными устройствами, такими как серверы.
2. Коммутаторы рабочих групп второй категории обеспечивают высокоскоростную связь одного или нескольких портов с сервером или базовой станцией.
3. Третью категорию составляют коммутаторы сети отдела предприятия, которые часто используются для взаимодействия сетей рабочих групп. Они представляют более широкие возможности администрирования и повышения производительности сети. Такие устройства поддерживают древовидную архитектуру связей, которая используется для передачи информации по резервным каналам и фильтрации пакетов. Физически такие коммутаторы поддерживают резервные источники питания и позволяют оперативно менять модули.
4. Последняя категория - это коммутаторы сети масштаба предприятия, выполняющие диспетчеризацию трафика, определяя наиболее эффективный маршрут. Они могут поддерживать большое количество логических соединений сети. Многие производители корпоративных коммутаторов предлагают в составе своих изделий модули АТМ. Эти коммутаторы осуществляют трансляцию протоколов Ethernet в протоколы АТМ.
Электронный коммутатор - это устройство, предназначенное для коммутации определенного входа с определенным выходом по заданному алгоритму коммутации.
-- Коммутация каналов (линий). Он характеризуется тем, что по переданному адресу представляется тракт между передатчиком и приемником на все время передачи информации в реальном масштабе времени. Недостатком этого способа является то, что тракт в большинстве случаев используется не полностью, так как информация (речевое сообщение) прерывается длительными паузами. Это приводит к неполному использованию каналов, что, в свою очередь, требует увеличения их числа на сети для поддержания требуемого качества обслуживания вызовов.
-- Коммутации сообщений характеризуется тем, что тракт между приемником и передатчиком заранее не устанавливается, а канал в нужном направлении предоставляется по адресу, приписываемому в начале сообщения, только для передачи сообщения, а в паузах этот канал используется для передачи других сообщений. Пришедшее на коммутационную станцию (узел) сообщение (или его часть - сегмент) поступает в запоминающее устройство. После приема и анализа адреса сообщение устанавливается в очередь для передачи его в нужном направлении. Системы коммутации сообщений являются системами с ожиданием. Качество обслуживания вызовов оценивается по среднему времени задержки. Способ коммутации сообщений используется, когда не требуется работа в реальном масштабе времени. По сравнению с коммутацией каналов коммутация сообщений имеет следующие преимущества: повышается использование каналов; возможно использование разных типов каналов на разных участках; регистрируются и хранятся проходящие через узел сообщения.
-- Коммутации пакетов сообщение разбивается на части одинакового объема, называемые пакетами. Каждому пакету присваивается номер пакета и адрес получателя.
Передача пакетов одного сообщения происходит аналогично передаче в системе с коммутацией сообщений и может осуществляться по одному или разным путям. В оконечном пункте пакеты собираются и выдаются адресату.
Основная цель внедрения микропроцессорных средств вычислительной техники в связь заключается в повышении производительности труда работников отрасли, улучшении качества обслуживания абонентов и клиентуры, расширении видов предоставляемых услуг. К таким устройствам относится электронный коммутатор. Он используется в отраслях связи в основном как коммутатор абонентов.
В настоящее время в телефонных системах коммутации широко используются электромагнитное рыле для коммутации сообщений, но в современных цифровых АТС и СП используется исключительно электронная коммутация, где основным элементом является электронный коммутатор. В связи с этим повысилась скорость коммутации и качество обслуживания абонентов.
1. Выбор и обоснование схемы структурного коммутатора
В данном разделе предварительно описываем назначение и область применения электронного коммутатора в технике связи телекоммуникаций, а также возможные варианты их построения.
Структурная схема разрабатываемого коммутатора содержит коммутатор входов, обеспечивающий выбор одного из 24 входов, при этом алгоритм выбора задан в задании. Сигнал с выхода коммутатора входов поступает на коммутатор выходов, который коммутирует сигнал на один из 8 выходов в соответствие с заданным алгоритмом коммутации выходов. В качестве коммутатора входов используется мультиплексоры на 24 входов, а в качестве коммутатора выходов дешифраторы на 8 выходов.
Управление мультиплексорами и дешифраторами осуществляется с помощью устройства управления, которое реализует заданный алгоритм коммутации. Реализация алгоритма коммутации может быть совершена либо с помощью счетчиков и логической схемы, либо с использованием программируемой логической матрицы (ПЛМ), либо на базе постоянного запоминающего устройства, в котором запрограммирован алгоритм коммутации. Для осуществления коммутации с заданной частотой и синхронизации работы всего коммутатора необходим тактовый генератор импульсов, который синхронизирует работу устройства управления.
Рисунок 1. Структурная схема коммутатора
2. Выбор серии ИМС
Выбор серии ИМС используется при разработке схемы электрической принципиальной разрабатываемого устройства и производится по методике, связанной с определением минимального значения оценочной функции. Данная методика позволяет выбрать серию ИМС с учетом многих порой противоречивых требований.
Исходными данными для выбора серии ИМС коммутации цифрового сигнала может быть использована любая серия цифровых ИМС. При выборе серии ИМС необходимо учитывать такие параметры как минимальная стоимость, состав серии, быстродействие, нагрузочную способность, потребляемую мощность.
Основные этапы определения оптимальной серии ИМС:
1. Определение нескольких возможных серий ИМС, которые могут быть использованы для реализации устройства и определение сравниваемых параметров.
2. Составление матрицы Х сравниваемых величин параметров выбранных серий ИМС.
3. Преобразование матрицы Х в матрицу У.
4. Составление матрицы А путем нормирования матрицы У.
5. Определение, с учетом весовых коэффициентов, оценочной функции для каждой из выбранных серии ИМС.
Произведем выбор серии ИМС в соответствии с указанной методикой.
Выбираем в качестве наиболее вероятных для использования в схеме устройства следующие серии ИМС К155, К555, К561, К1533. В качестве критериев сравнения используются основные параметры выбранных серий ИМС:
-- тактовая частота;
-- коэффициент разветвления по выходу;
-- задержка распространения сигнала;
-- номинальное напряжение питания;
-- потребляемая мощность питания;
-- стоимость;
Для каждого выбранного параметра устанавливается весовой коэффициент Bj, соблюдая условие:
где j -- номер выбранного параметра,
n -- количество выбранных параметров (в данном случае n=6).
В соответствии с исходными данными максимальное значение весовых коэффициентов должно быть присвоено параметрам тактовая частота и задержка распространения. Установим значения весовых коэффициентов для этих параметров соответственно 0,25 и 0,2. Остальным параметрам присваиваем значения весовых коэффициентов 0,1-0,15 в зависимости от степени важности этих параметров этих параметров для проектируемого устройства.
Составим таблицу сравниваемых параметров и их весовых коэффициентов.
Таблица 1-- Сравниваемые параметры и их весовые коэффициенты
Серия ИМС |
Параметры |
||||||
Тактовая частота, МГц |
Коэффициент разветвления по выходу |
Задержка распространения, нс |
Номинальное напряжение питания, В |
Потребляемая мощность, МВт |
Средняя стоимость (относительная) |
||
К155 |
35 |
10 |
12 |
5 |
10 |
0,2 |
|
К555 |
45 |
10 |
10 |
5 |
3,7 |
0,3 |
|
К561 |
10 |
20 |
50 |
5-15 |
0,1 |
0,8 |
|
К1533 |
100 |
15 |
11 |
5 |
1,3 |
0,5 |
|
Весовой Коэффициент |
0,15 |
0,1 |
0,15 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
Составляем матрицу параметров выбранных серий ИМС вида Х
Для рассматриваемого примера матрица Х принимает вид
Преобразуем матрицу вида Х в матрицу вида У, при этом параметры матрицы Х приводим к такому виду, чтобы большему числовому значению параметра соответствовало лучшее качество серии ИМС. Параметры, не удовлетворяющие этому условию, пересчитаем по формуле:
В матрице Х необходимо пересчитать столбцы 3, 5, 6. Таким образом, матрица У, будет иметь вид:
Составляем матрицу А путем нормирования матрицы У. Нормирование каждого параметра производим по формуле:
Таким образом матрица А будет иметь вид
Произведем расчет величины оценочной функции для каждой серии ИМС по формуле:
где Bj - весовой коэффициент j-го параметра,
aij - значение элемента матрицы А, соответствующее определенной серии ИМС.
Расчет оценочных функций для выбранных серии ИМС дает следующие значения
Q155=0.75*0.15+0.33*0.1+0.17*0.15+0*0.15+0.8*0.2+1.5*0.25=0.706
Q555=0.55*0.15+0.33*0.1+0*0.15+0*0.15+0.6*0.2+0.65*0.25=0.398
Q561=0.9*0.15+0.33*0.1+0.8*0.15+0.5*0.15+0.973*0.2+0.375*0.25=0.651
Q1533=0.65*0.15+0.5*0.1+0.27*0.15+0*0.15+0.95*0.2+0*0.25=0.378
Минимальное значение имеет оценочная функция для серии ИМС К1533, но предпочтение в создании электронного коммутатора отдано серии ИМС К555, так как по весовому коэффициенту главным является цена (ИМС К1533 в целом дороже на 1,2--1,4 раза, чем ИМС К555).
Так же у К1533 рабочий температурный диапазон (-30...+70)0С, у К555 рабочий температурный диапазон (-50...+100)0С. Схема К555 позволит работать в большем промежутке температур, что важно в климатических условиях России.
3. Выбор схемы электрической принципиальной и описание ее работы
Разработку схемы электрической принципиальной рекомендуется проводить в следующей последовательности:
-- Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора входов;
-- Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора выходов;
-- Разработка схемы электрической принципиальной устройства управления;
При выборе серии ИМС для построения коммутатора входов и коммутатора выходов необходимо учитывать, какой вид сигнала надо коммутировать: аналоговый или цифровой. Для коммутации цифрового сигнала была выбрана ИМС К555, представляющая собой цифровые маломощные схемы, выполненные по биполярной технологии на основе транзисторно-транзисторной логики с диодами Шоттки (ТТЛШ). Микросхемы К555 полностью совместимы с ИМС К133, К155, КМ155 по логическим уровням, напряжению питания, помехоустойчивости и при одинаковом быстродействии потребляют в 5 раз меньшую от источника питания на один базовый логический элемент.
3.1 Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора входов
Для построения коммутатора входов используем мультиплексор, который позволяет осуществить коммутацию одного из входов с выходом, Коммутируемый вход определяется кодом, поданным па адресные входы мультиплексора.
В соответствии с данными справочника по цифровым ИМС выбираем мультиплексор так, чтобы обеспечить, необходимое число входов при наименьшем числе ИМС. Выбранные мультиплексоры объединяются в единый коммутатор входов, используя стробирующие входы. Для коммутации 24 входов потребуется 3 мультиплексора (так как один мультиплексор содержит 8 входов).
Для построения коммутатора входов используется микросхема К555КП7 представляющая собой селектор--мультиплексор на 8 каналов со стробированием. Содержит 148 интегральных элементов. Корпус типа 238.16-2, масса не более 1,2г. Аналог SN74LS151N изготовитель Texas Instruments Inc.
Для управления коммутаторами используется микросхема К555ИД7 представляющая собой двоичный дешифратор на 8 направлений. Содержит 203 интегральных элемента. Корпус типа 238.16-2, масса не более 1,2 г. Аналог SN74LS138N изготовитель Texas Instruments Inc.
Для сбора сигналов с коммутаторов используется микросхема К555ЛЕ4 представляющая собой три логических элемента 3ИЛИ-НЕ. Содержат 66 интегральных элемента. Корпус типа 201.14-1 масса не более 1 г. Аналог SN74LS15N изготовитель Texas Instruments Inc.
Рисунок 2. Чертежи корпусов схем
Данные схемы позволяют осуществить коммутацию одного из входов с выходом. Коммутируемый вход определяется кодом, поданным на адресные входы мультиплексора.
В соответствии с данными справочника по цифровым ИМС выбираем мультиплексор так, чтобы обеспечить необходимое число входов при наименьшем числе ИМС. Выбранные мультиплексоры объединяются в единый коммутатор входов, используя стробирующие входы или принцип мультиплексного дерева.
Рисунок 3. Схема принципиальная коммутатора на 24 входа
3.2 Разработка схемы электрической принципиальной коммутатора выходов
Для построения коммутатора выходов используем демультиплексор, который позволяет соединить вход с одним из выходов, адрес которого задан кодовой комбинацией на адресных входах демультиплексора. В качестве демультиплексора может быть использован дешифратор со стробирующим входом, который используется как информационный. Выбираем по справочнику дешифраторы--мультиплексоры так, чтобы их количество позволяло реализовать заданное количество выходов.(8 выходов нужна одна ИМС). В качестве демультиплексора используется ИМС К555ИД7, описанная ранее в схеме коммутатора входов. Применение этой схемы позволит сократить число разных микросхем, упростив изделие, повысив надежность и ремонтопригодность конечного изделия.
Рисунок 4. Схема принципиальная коммутатора на 8 выходов
3.3 Разработка схемы электрической принципиальной устройства управления
Устройство управления должно обеспечить заданный алгоритм (порядок) коммутации входов с выходами.
Порядок разработки устройства управления ведется в следующей последовательности:
-- Разработка схемы управления, реализующей алгоритм коммутации входов;
-- Разработка схемы управления, реализующей алгоритм коммутации выходов;
-- Обеспечение совместной работы разработанных устройств управления в соответствии с общим алгоритмом коммутации;
Устройства управления могут быть выполнены на базе счетчиков и дополнительной логики или с использованием постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).
Рассмотрим пример построения устройства управления, реализующий алгоритм коммутации входов в соответствии с вариантом №1 для коммутатора с числом входов 24.
Чтобы обеспечить заданную последовательность коммутации входов, надо подавать на адресные входы мультиплексора последовательность кодовых комбинаций в соответствии с работой счетчика с коэффициентом пересчета равным 24, для этой цели потребуется 2 счетчика К555ИЕ5.
Для построения счетчика входов коммутатора используется микросхема К555ИЕ5 представляющая, собой двоичный четырехразрядный счетчик. Содержит 141 интегральный элемент. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1 г. Аналог SN74LS93N изготовитель Texas Instruments Inc.
Рисунок 5. Чертеж корпуса схемы
Рисунок 6. Принципиальная схема счетчика коммутатора входов
Для построения устройства управления, реализующего алгоритм коммутации выходов, рассмотрим алгоритм варианта №1 для демультиплексора на 8 выходов. Анализ алгоритма показывает, что эта последовательность может быть реализована с помощью суммирующего счетчика с коэффициентом пересчета на 8. В качестве счетчика выбран К555ИЕ5, используется и описанный ранее в счетчике входов.
Рисунок 7. Принципиальная схема счетчика коммутатора выходов
3.4 Разработка принципиальной схемы счетчика коммутатора
Схема работает следующим образом. Импульсы синхронизации поступают с генератора DD3 на вход C1 счетчика DD1, на выходе которого генерируется номер входа коммутатора. Счетчик DD1 работает совместно со счетчиком DD2, на выходе которого генерируется номер микросхемы мультиплексора.
Таким образом, счетчики входа DD1 и DD2 имеют коэффициент пересчета равный 24 (по количеству входов в каждой микросхеме), а счетчик выходов имеет коэффициент пересчета 8 (по количеству выходов демультиплексора).
Схема сброса счетчиков входов DD1 и DD2 реализована сигналами, соединенными и поступающими из выходов при достижении заданного коэффициента пересчета.
Счетчик DD1 сбрасывается в том случае, когда на выходе счетчика DD1 сигнал, имеющий весовой разряд 23=8, этот сигнал поступит на "сброс" R счетчика DD1 и на "обнуление" & счетчика DD2.
Счетчик DD2 сбрасывается при достижении сигнала имеющего разряд 24=16, этот сигнал поступит на "сброс" R счетчика DD2, "счетный вход" C2 счетчика DD2 и на "обнуление" & счетчика DD1.
Тем самым пара счетчиков входа создав общий коэффициент пересчета, сбрасываются и повторяют свой цикл.
Схема сброса счетчика выходов DD3 реализована частично, то есть её коэффициент пересчета использует только 3 разряда (23=8), а не 4 (24=16). На входы "R" и "&" подавать напряжение логического нуля или заземлить, сброс осуществляется автоматически.
Рисунок 8. Принципиальная схема счетчика коммутатора
В схеме счетчика входов А1, А2, А3 -- к адресам мультиплексоров; А4, А5 -- к адресам управляющего дешифратора.
В схеме счетчика выходов А1, А2, А3 -- к адресам демультиплексора.
Таблица 2 -- Алгоритм работы
Вход |
Выход |
|||||
Номер входа |
Номер микросхемы |
Номер входа ИМС |
Номер выхода |
Номер микросхемы |
Номер выхода ИМС |
|
1 |
DD5 |
D0 |
1 |
DD10 |
Y0 |
|
2 |
DD5 |
D1 |
1 |
DD10 |
Y0 |
|
3 |
DD5 |
D3 |
1 |
DD10 |
Y0 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
24 |
DD7 |
D24 |
1 |
DD10 |
Y0 |
|
1 |
DD5 |
D0 |
2 |
DD10 |
Y1 |
|
2 |
DD5 |
D1 |
2 |
DD10 |
Y1 |
|
3 |
DD5 |
D2 |
2 |
DD10 |
Y1 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
24 |
DD7 |
D24 |
2 |
DD10 |
Y1 |
|
1 |
DD5 |
D0 |
3 |
DD10 |
Y2 |
|
2 |
DD5 |
D1 |
3 |
DD10 |
Y2 |
|
3 |
DD5 |
D2 |
3 |
DD10 |
Y2 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
24 |
DD7 |
D24 |
3 |
DD10 |
Y2 |
4. Расчет тактового генератора
В качестве генератора, возьмем мультивибратор, изображенный на рисунке 8.
Рисунок 8. Принципиальная схема трехэлементного мультивибратора
После включения питания какой-то из логических элементов первым примет одно из двух возможных состояний и тем самым повлияет на состояние других элементов. Предположим, что это будет элемент DD1.2 -- он первым оказался в единичном состоянии. Сигнал высокого уровня через незаряженный конденсатор передается с его выхода на вход элемента DD1.1, в результате чего этот элемент перейдет в нулевое состояние. В таком же состоянии оказывается и элемент DD1.3, поскольку на его входах высокий уровень напряжения. Такое положение неустойчиво, так как на выходе элемента DD1.3 в это время высокий уровень напряжения, который постепенно уменьшается за счет зарядки конденсатора С1 через резистор R1 и выходной каскад элемента DD1.3. Как только оно станет равным пороговому, этот элемент переключится в единичное состояние, а элемент DD1.2-в нулевое. Теперь конденсатор начнет перезаряжаться через элемент DD1.3 (на его выходе в это время напряжение высокого уровня), резистор R1 и элемент DD1.2. Вскоре напряжение на входе первого элемента превысит пороговое, и все элементы переключатся в противоположные состояния. Так формируются электрические импульсы на выходе.
Рисунок 9. Временная диаграмма работы трехэлементного мультивибратора
Трехэлементный мультивибратор устойчиво работает на низких частотах и имеет лучшую (более прямоугольную) форму импульсов.
Электрический расчет генератора
Определение длительностей основных стадий переходного процесса.
(2.1)
(2.2)
Где
U0 -- напряжение логического нуля;
U1 -- напряжение логической единицы;
Uп -- пороговое напряжение;
I1вх -- входной ток при Uвх>Uп;
Rвх -- входное сопротивление микросхемы;
Таблица 3
Типовые данные интегральных микросхем
Параметр |
Серии микросхем |
||
ТТЛ(Ш) (155,(555,1533,1555)) |
КМОП(561, 1561,564) |
||
U0, В |
0,2 |
0,5 |
|
U1, В |
3,5 |
8,5 |
|
Uп, В |
1,4 |
3,5 |
|
Rвх, Ом |
1200 |
105 |
|
R(выбирается) |
240 Ом--4,1 КОм |
1Ком--1МОм |
|
I1,А |
10-5 |
10-6 |
В качестве постоянного резистора используем резистор с сопротивлением 1500 Ом
Определение периода колебаний;
(2.3)
Где -- период колебаний;
Выбирая значение резистора R и по заданному значению частоты в соответствие с выражением (2.3), рассчитываем значения конденсатора С и выбираем тип конденсатора, ближайшее стандартное значение по шкале Е12 с допуском ±10%
(2.4)
Рассчитываем значения частоты при выбранных значениях резистора R и конденсатора C. Допустимая погрешность частоты 10%. Если погрешность превышает 10%, то необходимо повторить расчет при другом значении резистора R или уточнить наминал конденсатора С.
(2.5)
Расчет погрешности.
(2.6)
Погрешность составляет 0,12%, а по условию погрешность не должна превышать 10%. Следовательно, расчетные элементы можно использовать для построения на их основе генератора.
Основой является микросхема К555ЛА4 представляющая собой три логических элемента 3И-НЕ. Содержат 54 интегральных элемента. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1г и 201.14-2, масса не более 2,3 г. Аналог SN74LS10N изготовитель Texas Instruments Inc.
Конденсатор К10-17Б М47 270пФ ±5% ОЖ0.460.172.ТУ. Керамический конденсатор для работы в цепях переменного, постоянного, импульсного тока. Конструктивно выполнен изолированным. Рабочая температура: -60…+125°C. Резистор С1-04 0,25Вт, 1,5Ком, ±5% ГОСТ 13456-68. Резисторы с углеродным проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Рабочая температур: -55 …+125°C
Рисунок 10. Принципиальная схема генератора импульсов
5. Моделирование электронного коммутатора
Моделирование электронного коммутатора производится с помощью программ моделирования электронных схем на компьютере, таких как: ВАРИАНТ, Micro Cap, Electronics Workbench. Моделированию подлежит вся схема коммутатора или какой-либо фрагмент коммутатора по указанию преподавателя. В результате проведения моделирования проверяется работоспособность разработанной схемы коммутатора и ее соответствие исходному заданию.
Рисунок 11. Моделирование коммутатора в программе ВАРИАНТ
Заключение
Таким образом, в данной работе разработана и рассчитана схема коммутатора, выполненного на основе цифровых интегральных микросхем. В графической части курсового проекта представлена принципиальная схема разработанного устройства на формате А3. Представлена спецификация с перечнем элементов. Моделирование схемы выполнено в программе ВАРИАНТ.
Полученная компьютерная модель подтверждает работоспособность разработанной схемы.
Список литературы
1. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник Том 5 (К544--К564). --М.: КУбК-а, 1997 г.--608 с.: ил.
2. Мальцев П.П., Долидзе Н.С., Критенко М.И. и др.-- Справочник. Цифровые интегральные микросхемы: М.: Радио и связь, 1994 г.-- 240 с.: ил.
3. Пузыревский И.А., Жукова Е.Л., Миняев А.Р. Методические рекомендации по выполнении курсового проекта "Электронный коммутатор", РКСИ, 2002 г.
4. Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, "НТЦ Микротех", 1998 г. -- 376 с.: ил.
5. Пучков Н.А. Зарубежные интегральные микросхемы и их отечественные аналоги: Справочник. -- М.: Машиностроение, 1993 г. -- 192 с.: ил.
6. Нефедов А.В., Нефедова М.Ю. Обозначения, товарные знаки, корпуса ИМС: Справочник, -- М.: Энергоатомиздат, 1995 г. -- 120 с.: ил. -- (Зарубежные интегральные микросхемы)
7. Бирюков С.А. Применение микросхем ТТЛ и КМОП. --2-е изд., стер. -- М.: ДМК, 2000 г. -- 240 с.: ил. (В помощь радиолюбителю)
8. Электронный ресурс. Способы установления соединений
http://kunegin.com/ref/lec/73.htm. -- Загл. с экрана.
9. Электронный ресурс. Коммутаторы
http://kunegin.narod.ru/ref1/net_dev/switch.htm. -- Загл. с экрана.
10. Электронный ресурс. Пассивные компоненты
http://www.chipdip.ru/catalog/passive-components.aspx. -- Загл. С экрана.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Цифровые способы обработки электрических сигналов, передачи и приема их в цифровой форме. Принцип работы автоколебательного мультивибратора. Разработка схемы электрической принципиальной устройства управления. Моделирование электронного коммутатора.
курсовая работа [584,8 K], добавлен 10.12.2012Анализ современного состояния научно-технического уровня по тематике проектирования. Графическое обозначение коммутатора К590КН6 на схеме электрической принципиальной. Функциональная схема коммутатора аналогового сигнала. Расчет на структурном уровне.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 07.11.2012Топологический расчет схемы принципиальной электрической для толстопленочной гибридной интегральной микросхемы (ГИС). Конструирование, технология толстопленочных ГИС. Расчет толстопленочных резисторов и конденсаторов. Выбор корпусов для микросхем.
курсовая работа [260,5 K], добавлен 03.02.2010Разработка электрической функциональной схемы устройства. Обоснование выбора серии интегральных микросхем. Расчет частоты тактового генератора, его потребляемой мощности. Среднее время выполнения операции после расчета по временному графу автомата Мура.
курсовая работа [20,9 K], добавлен 10.01.2015История разработки и использования интегральных микросхем. Выбор элементной базы устройства. Синтез электрической принципиальной схемы: расчет усилительных каскадов на транзисторах, параметры сумматора, инвертора, усилителя, дифференциатора и интегратора.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.11.2010Выбор промежуточной частоты, расчёт полосы пропускания линейного тракта приемника. Выбор и обоснование структурной и принципиальной схемы, расчет преселектора. Выбор интегральных микросхем, оценка реальной чувствительности и свойства приемника.
курсовая работа [467,7 K], добавлен 04.03.2011Разработка электрической схемы цифрового устройства на основе базовых интегральных микросхем: упрощение и преобразование; выбор типа логики и конкретных серий. Электрический расчет цифровой схемы, расчет мощностей. Создание топологии в гибридном варианте.
курсовая работа [610,3 K], добавлен 29.09.2014Расчет электромагнитной совместимости. Методика расчета надежности. Система автоматизированного проектирования TechologiCS. Расчет себестоимости опытного образца кроссплаты. Обеспечение мер безопасности при настройке и регулировке линейного коммутатора.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 20.10.2013Разработка схемы принципиальной электрической для осуществления мультиплексирования трехцифровых сигналов на основе цифровых микросхем. Выполнение и моделирование работы схемы в программе MicroCap. Программирование схемы на микроконтроллере PIC16.
контрольная работа [903,2 K], добавлен 22.06.2022Основные структуры, характеристики и методы контроля интегральных микросхем АЦП. Разработка структурной схемы аналого-цифрового преобразователя. Описание схемы электрической принципиальной. Расчет надежности, быстродействия и потребляемой мощности.
курсовая работа [261,8 K], добавлен 09.02.2012Методика конструирования и технология толстопленочных гибридных интегральных микросхем, характеристика основных технологических операций и принципы выбора материала. Порядок расчета конденсаторов разрабатываемых микросхем, выбор и характеристика корпуса.
курсовая работа [261,9 K], добавлен 08.03.2010Выпуск и применение интегральных микросхем. Конструирование и технология толстопленочных гибридных интегральных микросхем. Коэффициент формы резисторов. Защита интегральных микросхем от механических и других воздействий дестабилизирующих факторов.
курсовая работа [234,5 K], добавлен 17.02.2010Интегральные микросхемы, сигналы. Такт работы цифрового устройства. Маркировка цифровых микросхем российского производства. Базисы производства цифровых интегральных микросхем. Типы цифровых интегральных микросхем. Схемотехника центрального процессора.
презентация [6,0 M], добавлен 24.04.2016Выбор структурной схемы приемника, разделение диапазона и расчет полосы пропускания линейного тракта. Выбор средств обеспечения избирательностей. Выбор микросхем и электрических приводов для построения принципиальной и функциональной электрической схемы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 31.01.2016Назначение и виды генераторов испытательных сигналов. Проектирование ГИС с использованием аналоговых и цифровых интегральных микросхем серии К155. Работа основных его элементов. Выбор функциональной схемы. Конструкция, детали и налаживание устройства.
курсовая работа [173,9 K], добавлен 18.10.2010Общее понятие об интегральных микросхемах, их назначение и применение. Описание электрической принципиальной схемы логического устройства, выбор и обоснование элементной базы. Расчет тепловых процессов устройства, оценка помехоустойчивости и надежности.
курсовая работа [90,5 K], добавлен 06.12.2013Описание процесса разработки схемы приоритета прерываний: определение условий работы программы, выбор и обоснование функциональной и принципиальной микросхем, конструкции типового элемента замены. Расчет быстродействия схемы и потребляемой мощности.
курсовая работа [480,1 K], добавлен 25.07.2013Разработка модулей коммутации линейного коммутатора. Способы размещения элементов на двух платах в модуле НГТУ.468345.110-01. Расчет вибропрочности печатной платы и размерной цепи установки верхней платы на нижнюю. Разработка чертежей в среде КОМПАС.
дипломная работа [447,0 K], добавлен 20.10.2013Выбор силовых полупроводниковых приборов по току и напряжению и проверка их по перегрузочной способности. Выбор типов аналоговых и цифровых интегральных микросхем. Формирователь длительности импульсов. Регулировочная характеристика преобразователя.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.01.2015Ознакомление с моделью взаимодействия открытых систем (OSI), программным пакетом Packet Tracer. Изучение работы устройств 1-го и 2-го уровней. Построение локальной сети посредством коммутатора Коммутатор0. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
лабораторная работа [2,0 M], добавлен 14.12.2014