Устройство динамической индикации

Оглавление.

Введение

    Ускорение научно-технического прогресса во всех областях требует интенсивного развития таких направлений науки и техники, автоматизация, роботизация, микроэлектроника, вычислительная техника, освоение новых технологий и новых материалов.

Больших успехов достигла  отечественная микроэлектроника. Разрабатываются и выпускаются все более сложные интегральные схемы, степень интеграции которых характеризуется сотнями тысяч транзисторов в полупроводниковом  кристалле: контролеры, микропроцессоры, микросхемы памяти, однокристальные микроЭВМ. Освоены и продолжают осваиваться новые технологические методы, значительно повышающие быстродействие микросхем и  снижающие уровень их энерго потребления. Большое применение находят технологии программируемых структур, базовых матричных кристаллов которые позволяют  внедрять  в  практику систему  заказов  микросхем требуемого функционального назначения при приемлемом уровне их стоимости и небольших сроках разработки. Существенно  расширяется  номенклатура  цифровых, аналоговых и аналого-цифровых микросхем. Заметна тенденция совмещения в одной микросхеме аналоговых и цифровых узлов, а также узлов, реализующих аналоговые функции цифровыми методами.  Успехи микроэлектроники  сделали возможным  широкое  применение в аппаратуре нового поколения микросхем повышенного  уровня  интеграции.  Многие  задачи   по созданию   новой  аппаратуры  решаются  на базе микропроцессоров,  микроЭВМ,  БИС памяти с повышенной информационной емкостью,  БИС аналогово-цифровой  обработки сигналов с встроенными микропроцессорами. В повседневной жизни особенно  в последнее время микропроцессорные системы играют не последнюю роль,  с ними можно встретиться почти в любой бытовой аппаратуре.  Их встраивают в телевидео-,   аудиоаппаратуру.   Микропроцессоры   управляют   кухонными комбайнами, стиральными машинами,  СВЧ печами,  и многими другими бытовыми приборами.

    Исходя из  всего вышесказанного можно сделать вывод:  устройства на интегральных схемах находя и будут  находить  применение  не  только  в вычислительных системах,  но и в других сферах деятельности человека,  и безусловно, найдут широкое применение в повседневной жизни людей.

1.Сравнительная характеристика видов индикации.

    Для потребителей техники  большой  интерес  представляют  устройства отображения информации,   построенные   с   применением   статической  и динамической индикации.

    Суть статической  индикации  заключается  в постоянном подсвечивании индикатора от одного источника.

    Сущность динамической  индикации заключается в поочередном включении индикаторов через общую цепь преобразования кода.  Подключение  индикаторов необходимо производить  с  частотой  f=120  ...  140  Гц,  такой частоты достаточно, чтобы не замечать мерцания индикаторов.

    Достоинством динамической  индикации является экономия преобразователей кода и  соединительных  проводов,  что   весьма существенно   если   схема динамической цифровой   индикации   удалена   от  источника  информации. Преимущество данного способа ощутимо при числе разрядов больше 4  ...  6. Схема с  динамической  индикацией  потребляет меньший ток,  имеет меньшие габариты и меньшую  стоимость.  Из  цифровых  индикаторов  более  широкое распространение получили  семи сегментные  индикаторы у которых изображение состоит из семи сегментных светодиодов.

Рисунок 1.1

Рассмотрим схему динамической индикации и ее работу рисунок 1.1.     Число индицируемых цифр представлен количеством индикаторов в  схеме и определяет  коэффициент  пересчета  счетчика  У3.  Кроме  того,  число выходов (разрядов) счетчика равно  числу  адресных  входов  коммутатора. Адрес задается   сигналами  с  выхода  счетчика  У3.  Эти  коды  отражают состояние счетчика при  поступлении  входных  импульсов  от  генератора, период тактовой  частоты  которого выбирают выше разрешающей способности человеческого глаза,  чтобы не было заметно мерцание индикаторов - от  10 до 15  мс.  Преобразователь  У2 двоично-десятичный код преобразует в код семи сегментного цифрового индикатора. Каждое состояние счетчика У3 дешифрирует дешифратор У4, подключая соответствующий индикатор.

2.Синтез коммутатора и выбор ИМС

            Мультиплексор в зависимости от заданного адресного сигнала может осуществлять коммутацию на единственный выход одного из входов.

            Каждому информационному входу присваивается порядковый номер в двоичном коде, который называется адресом. Количество адресных и информационных входов может быть различно, но между ними существует жесткая связь

Для данной схемы число информационных входов равно числу индицируемых разрядов то есть пятнадцати. В соответствии с уравнением определяемым число адресных входов А

следовательно число адресных входов в схеме мультиплексора пять.

            Составляем таблицу истинности (таблица 2.1) и следуя из таблицы уравнения. Затем строим схему мультиплексора (рисунок 2.1). Исходя из полученной схемы выбираем серийную микросхему мультиплексора и строим коммутатор.

Таблица 2.1

1	2	3	4	5	6	7