Модель преобразователя кода МТК 2 в код 16-сегментного индикатора

Вычислительные устройства обеспечивают моделирование реальных радиотехнических комплексов в различных ситуациях, работу систем автоматизированного проектирования, управление сложнейшими технологическими процессами. Знание элементной базы и эффективное использование ее для построения цифровых устройств в компьютерах обеспечивает успешную эксплуатацию и обслуживание средств вычислительной техники.

Для построения преобразователя необходимо будет обеспечить выделения 5-ти информационных бит и отсеивание стартового и стопового бита. Для синхронизации источника сигнала и устройства потребуется тактовый генератор, работающий с той же частотой, что и источник сигнала. Так же потребуется преобразователь кода из последовательного в параллельный и память, в которую будет записываться преобразованный код. Для вывода символов МТК2, закодированных в 5 битном коде на 16 сегментный индикатор потребуется преобразовать 5 битный код данных в 16 битный код индикатора [1]. В соответствии с анализом технического задания структурная схема будет иметь вид (рис.1).

Рис. 1. Структурная схема устройства приёмника кода МТК2

Понадобится устройство приёмник, которое будет при поступлении стартового бита выделять 5 информационных бит и переходить в режим ожидания при поступлении стопового бита. После принятия 4 кодов устройство переходит в режим ожидания, и ждёт разрешения на принятия следующих слова. Для преобразования 5 битного кода в код 16 сегментного индикатора потребуется устройство, которое в зависимости от кода на входе по таблице соответствия будет выдавать необходимый код на выходе. Для хранения кода до передачи его на индикатор потребуется память размером не менее 20 бит [2]. Для преобразования последовательного кода в параллельный потребуется соответствующее устройство, что позволит зажигать сегменты на индикаторе одновременно. Функциональная схема разрабатываемого устройства имеет вид (рис.2):

Рис. 2. Функциональная схема приёмника МТК2

Приёмник работает следующим образом: при поступлении стартового бита (низкого уровня), на выходе триггера устанавливается высокий уровень и запускает счётчик. Выходы счётчика подключены к дешифратору, который в зависимости от комбинации на своих входах, разрешает запись бита в память либо переводит устройство в режим ожидания нового слова. В качестве преобразователя последовательного кода в параллельный используется сдвиговый регистр. Так же он используется в качестве памяти. Разрядность регистра должна быть не менее 20 бит. В качестве приёмника 5 битного кода данных в код 16 сегментного индикатора используется постоянное запоминающее устройство, в которого записана таблица соответствия 5 битного кода 16-ти битному [3]. Для отображения информации потребуется 4 16-ти сегментных индикатора. В данном генераторе тактовый генератор должен имеет одинаковую частоту с генератором источника сигнала. Питание устройства имеет величину 5В и осуществляется через разъём.

Для проверки работоспособности программы принципиальная схема устройства собирается в программе PROTEUS. Для проверки работоспособности схемы задаётся значение входного кода. Для кодировки 4 символов используется генератор Pattern. Значения, занесённые в генератор показаны на рис.3 и в табл.1.

Таблица 1

Рис. 3. Значения, занесённые в генератор

После настройки генератора проводится моделирование схемы (рис. 4).

Рис. 4. Результаты моделирования разработанного устройства

Таким образом, моделирование в среде PROTEUS показало, что устройство работает в соответствии с техническими характеристиками. Вычислительная техника является основой построения информационно- измерительных систем, используемых для решения важнейших научно- технических задач, например, в медицине или же в военном комплексе.

Литература:

1. Амелина М. А. Конспект лекций по курсу «Цифровая техника»: 2013. – 118с.
2. В. Н. Гололобов Экскурсия по электронике: Москва 2008. — 585с.
3. Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / Марченко. —М.: ДМК Пресс, 2008. —296 с., ил.