Навигация
Розрахунок струмів і потужності, що споживаються пристроєм
41433
знака
12
таблиц
3
изображения
5.2 Розрахунок струмів і потужності, що споживаються пристроєм
Струми, що споживаються кожною мікросхемою визначимо використовуючи паспортні дані на ці мікросхеми (Табл. 5.2) [5, 6].
Таблиця 5.2 Струми, споживані мікросхемами
| Тип мікросхеми | Іспож, мА |
| К155АГ1 | 25 |
| К155ИД7 | 55 |
| К155ИЕ5 | 53 |
| К155ИР13 | 116 |
| К155КП7 | 48 |
| К155ЛА2 | 6 |
| К155ЛИ1 | 33 |
| К155ЛН1 | 33 |
| К155ТВ1 | 20 |
| К155ТМ2 | 20 |
| АЛ102В | 20 |
Струм, що споживається схемою (Ік) визначається як сума всіх струмів, спожитих окремими мікросхемами [4, 8]:
Ік = Іаг1 + Іил7*8 + Іие5 + Іир13*6 + Ікп7*4 + Іла2 + Іли1 + Ілн1*4 + Ітв1*3+
+ Ітм2*12 + Іал*2;
Ік = 25 + 55*8 + 53 + 116*6 + 48*4 + 6 + 33 + 33*4 + 20*3 + 20*12 =
= 1917[mA].
Потужність, що споживається каналом визначається за наступною формулою [4, 8]:
P = U*Iк.
Напруга живлення – 5 В+-10%. Виходячи з цього визначимо потужність схеми (беремо максимально можливу напругу 5,5 В):
P = 5,5*1917*10-3 = 10,5435[Вт]
Тобто, споживана потужність не перевищує 10,6 Вт. Таким чином для функціонування пристрою необхідно джерело енергії 5 В потужністю 10,6 Вт.
5.3 Розрахунок надійності пристрою
Надійність пристрою визначається інтенсивністю відмов, кількістю пристроїв, що відмовили за одиницю часу, поділеною на загальну кількість пристроїв.
Ми вважаємо, що вірогідність відмови кожної мікросхеми взаємонезалежна від інших мікросхем і відмова однієї мікросхеми є причиною відмови усього пристрою в цілому. Виходячи із цього, маємо формулу підрахунку інтенсивності відмов для всього пристрою в цілому, що знаходиться як сума добутку інтенсивностей відмов кожного типу мікросхем на кількість таких мікросхем:
;
– інтенсивність відмов елементів і-го типу,
– кількість елементів і-го типу.
Напрацювання на відмову (характеризує час, протягом якого пристрій має працювати безвідмовно) визначається як обернена величина до інтенсивності відмов:
.
Інтенсивність відмов елементів пристрою візьмемо із таблиці 5.3.
Таблиця 5.3 Таблиця відмов різних типів елементів
| Тип елемента | Інтенсивність відмов, 1/год |
| Мікросхеми | 0,85*10-6 |
| Резистори | 0,9*10-6 |
| Конденсатори | 1,6*10-6 |
| Світло-діоди | 0,8*10-6 |
В схемі пристрою використано 42 мікросхеми, 3 резистори, 39 конденсаторів, 2 світлодіода. Знайдемо інтенсивність відмов і напрацювання на відмову каналу послідовної передачі даних:
λ = (42*0,85 + 3*0,9 + 39*1,6 + 2*0,8)*10-6 = 102,4*10-6 [1/год];
[год].
Оскільки нами були не враховані деякі елементи схеми і інші ризики, будемо вважати, що загальне напрацювання на відмову складає 4500 годин.
Висновки
В даному курсовому проекті розроблено пристрій "Канал послідовної передачі даних". Він реалізує послідовну передачу 24-розрядних даних за допомогою використання мультиплексорів і демультиплексорів. Додатково реалізовано індикацію процесу передачі даних на світло-діодах. При побудові використано мікросхеми ТТЛ-логіки 155 серії.
Розроблено структурну, функціональну і принципову електричну схеми пристрою, проведено моделювання пристрою в пакеті моделювання "Electronics Workbench" 5.12, отримані часові діаграми і показання допоміжних числових індикаторів пояснюють роботу пристрою і демонструють правильність прийнятих технічних рішень.
Розроблений пристрій складається із 42 мікросхем, 39 конденсаторів, 3 резисторів і 2 світлодіодів.
Потужність, що споживається від джерела напруги 5 В складає 10,6 Вт.
Напрацювання на відмову – не менше 4500 годин.
Виконано розробку конструкторської документації – креслення структурної, функціональної та принципової електричної схем пристрою.
Розроблена схема характеризується достатньою надійністю і прийнятним енергоспоживанням, а також має значні переваги, серед яких:
1) Вхідні дані один раз записуються в регістри і не зсуваються, що гарантує їх правильність і виключає ситуацію збою при зсуві;
2) Передані результуючі дані зберігаються в вихідному регістрі протягом всього циклу послідовної передачі наступного блоку даних, що надає деяку свободу дії приймача;
3) На період передачі пристрій блокується від вхідних управляючих сигналів, що гарантує прихід наступних даних лише тоді, коли повністю завершиться передача попередніх даних, що гарантує стійкість даних;
4) Індикація передачі дає можливість користувачу візуально відслідковувати процес передачі і готовність пристрою прийняти новий блок інформації.
Даний пристрій може бути використано як функціональний блок EBM для передачі сигналів управління між пристроями, або як канал односторонньої передачі даних на відстані.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. – 2-е – изд. – М.: Радио и связь, 1997. – 338с.
2. Ямпольский В.С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1991. – 223с.
3. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие / Под ред. М.Р. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1990. – 312с.
4. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника. - М.: Радио и связь, 1996. – 768 с.
5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. М.: Радио и связь, 1988. – 220с
6. Справочник по интегральным мікросхемам / Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1981. – 816с.
7. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. / Под общ. Ред. Н.Н. Горюнова. Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976. – 744с.
8. Токхейм Я. Основы цифровой электроники. – М.: Мир, 1988. – 420с.
9. ГОСТ 2.102-68. Виды и комплектность конструкторской документации. – М., 1988.
10. ГОСТ 2.105-79. Общие требования к текстовым документам. – М., 1988.
11. ГОСТ 2.708-81. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники. – М., 1988.
Похожие работы
... виводів чи типи роз’ємів. Він містить тільки опис електричних характеристик інтерфейсу. Стандарт RS-423A передбачає максимальну швидкість передачі 100 Кбіт/с. 2.1.2 Будова і принцип роботи послідовного порта Послідовна передача даних Послідовний потік даних складається з бітів синхронізації і власне бітів даних. Формат послідовних даних містить чотири частини: стартовий біт, біти даних (5-8 ...
... обміну даними з ПЭВМ у процесі виконання програми користувача; 11. Вкажіть типи буферних схем, використаних в УУМС-2. Їх призначення та особливості роботи. 12. Дайте визначення адресного простору мікропроцесорної системи та розпишіть його розподіл в УУМС-2. Адресний простір УУМС складається з областей, состав яких показаний у табл.2. Варто звернути увагу, що внутрішні адресні області ...
... ./ “_____”_________2009р. Виконавець Студент групи x /xxxxxx./ “_____”____________2009р. Харків 2009 ЗАТВЕРДЖЕНО xxx.03077-01 12 01-1-ЛЗ ВІРТУАЛЬНИЙ ВИМІРЮВАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС НА БАЗІ УЧБОВОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ EV8031 Текст програми xxxxx.03077-01 12 01-1 Аркушів _48_ Харків 2009 ЗМІСТ 1 ТЕКСТ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ...
... інованим) порядком. При використанні детермінованих методів колізії неможливі, але вони є більш складними в реалізації і збільшують вартість мережного обладнання. 3.1 Метод доступу до каналів комп’ютерних мереж з перевіркою несучої та виявленням колізій CSMA/CD Метод багатостанційного доступу до середовища з контролем несучої та виявленням колізій (Carrier Sense Multiply Access / Collision ...
0 комментариев