Файл: Методические рекомендации для самостоятельной работы Математическое и имитационное моделирование.docx

Так как Q=1 только на одном наборе сигналов, то результирующая функция для Q будет выглядеть следующим образом:

.

Анализ полученных выражений позволяет определить число и тип логических элементов (также число их входов) для реализации входной и выходной логики на функциональной схеме.
2.4 Получение функциональной схемы в основном базисе
Функциональная электрическая схема (ФЭС) – документ, поясняющий функционирование устройства (узла) или отдельных его функциональных частей. ФЭС цифровых узлов строятся, как правило, на элементах основного базиса – И, ИЛИ, НЕ. Тип триггеров определяется микрооперациями, выполняемыми узлом. Наличие в нашем примере МО сдвига требует использования двухтактных RS-триггеров. Правила построения электрических схем приведены в приложении А.

3 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И ЧЕРТЕЖА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

3.1 Расчет развязывающих конденсаторов

Принципиальная электрическая схема (ПЭС) – документ, определяющий полный состав элементов и связей между ними. ПЭС строится на УГО конкретных ИМС, примененных в устройстве (узле). Обязательными атрибутами ПЭС являются:

-нумерация (обозначение) ИМС и других элементов;

-нумерация (маркировка) выводов ИМС;

-обозначение входных и выходных сигналов и их уровней, величин напряжений питания и др. параметров;

-наличие цепей питания ИМС с развязывающими конденсаторами;

-спецификация (можно выполнить на отдельном листе формата А4 с рамкой и штампом).

Разработке ПЭС предшествует этап выбора элементной базы, где необходимо учесть совместимость ИМС при использовании разных серий, а также свести к минимуму номенклатуру используемых ИМС.

Расчет числа и емкости развязывающих конденсаторов рассмотрим на примере. Пусть узел реализован на 17 интегральных микросхемах серии К155.

Число конденсаторов С₁-С_n рассчитывается исходя из числа использованных ИМС в соответствии с руководящим техническим материалом (РТМ) на серию ИМС К155 (см. учебное пособие п.1 в списке литературы).

«На платах необходимо предусмотреть установку развязывающих конденсаторов из расчёта не менее 0,1 мкФ на одну ИМС для исключения влияния низкочастотных помех. Конденсатор устанавливается вблизи разъёма».

---

Исходя из этого требования, рассчитаем его номинальную ёмкость:

С₁=0,1·17 = 1,7 мкФ

Выбираем конденсатор: тип К50-16 номинал 2,0 мкФ, 16В÷10%.

«Развязывающие ёмкости по высокой частоте должны быть равномерно распределены по всей площади платы относительно ИМС из расчёта: один конденсатор на группу не более чем десять ИМС ёмкостью не менее 0,002 мкФ на ИМС». Исходя из этого, поделим 17 ИМС на две группы (условно по 9 ИМС) и рассчитаем номинальную ёмкость конденсаторов:

С₂=С₃=0,002·9=0,018 мкФ

Выбираем конденсаторы КМ6 монолитные, многослойные, изолированные, используются для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

КМ6Б номинал 0,022 мкФ, 35В.
3.2 Разработка чертежа печатной платы

Узел требуется расположить на печатной плате, чертеж которой представлен на рисунке 2.

Контактные площадки предназначены для стыковки с разъемом типа РПП72Г2-2Т3.

Размер контактных площадок для РПП72Г2-2Т3 6×8 (10) мм с металлизированным отверстиями ø 0,75±0,15 мм.

Контактные площадки на плате расположены с шагом 2 мм.

Размер выреза «под ключ» на месте контактной площадки 9 составляет 3,5×10 мм.

К ЧПП предъявляются следующие требования:

• 
  плата имеет 2 токопроводящих медных слоя;
  
• 
  для реализации использовать элементы И-НЕ 555 серии;
  

корпуса ИМС размещаются в один ряд или в несколько симметричных рядов;

• 
  ширина печатных проводников и расстояние между ними не менее 0,5 мм;
  
• 
  число межслойных переходов должно быть минимальным;
  
• 
  при наличии возможности на печатной плате необходимо наносить максимум дополнительной информации, облегчающей процесс изготовления модуля (тип ИМС и расположение вывода 1, тип ШР и нумерацию его выводов, функциональное назначение контактов ШР и т.д.).
  

4 ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА
Отчетность по курсовому проектированию включает графический материал (чертежи) и пояснительную записку. Чертежи могут входить в пояснительную записку как приложение.



Рисунок 2 – Чертеж печатной платы
4.1 Оформление чертежей
Для курсового проекта предусмотрено выполнение следующих чертежей в формате А4 или А3:

- функциональная электрическая схема;

- принципиальная электрическая схема;

- чертеж печатной платы;

- схема расположения элементов;
Чертежи печатных плат выполняются в масштабе 1:1 или с увеличением (одно из возможных 2:1). Размеры на них наносятся по общим правилам машиностроительного черчения.В работе над курсовым проектом следует руководствоваться:

---

-ГОСТ 2.417-91. Правила выполнения чертежей печатных плат;

-ГОСТ 2.701-84. Схемы. Типы и виды. Общие требования к выполнению;

-ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем;

-ГОСТ 2.708-82. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники;

-ГОСТ 2.743-91. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.
4.2 Оформление пояснительной записки

Пояснительная записка должна содержать разделы, которые подразделяются на подразделы. Подразделы могут делиться на пункты. Материал разделов определяется заданием на дипломное проектирование.

Примерная структура курсового проекта может иметь вид:

Титульный лист.

Содержание.

Введение.

1 Задание на курсовое проектирование.

2 Операционная и структурная схемы узла.

3 Разработка функциональной электрической схемы узла.

3.1 Определение функций возбуждения триггеров для отдельных микроопераций (частных функций возбуждения).

3.2 Определение обобщенных функций возбуждения триггеров.

3.3 Определение функций выходов узла.

3.4 Построение функциональной схемы узла в основном базисе.

4 Разработка принципиальной схемы узла.

4.1 Выбор и описание выбранной элементной базы.

4.2Построение принципиальной схемы.

5 Разработка печатной платы.

Заключение.

Список использованных источников.

Приложения (схемы, чертежи).
Текст пояснительной записки пишется в безличной форме с соблюдением следующих основных требований: четкости и последовательности изложения; краткости и точности формулировок; конкретности изложения результатов работы; использования только общепринятой терминологии, регламентированной государственными стандартами.

Изложение текста и оформление выполняют в соответствии с ГОСТ 7.32-2017, ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 6.30-97. Страницы текста, иллюстрации и таблицы должны соответствовать формату А4.

Цвет шрифта должен быть черным (как правило, Times New Roman), высота букв, цифр и других знаков – не менее 1,8 мм (кегль не менее 12), плотность печати – полтора интервала.

Оформление курсового проекта представляет собой важный элемент самостоятельного исследования, включает в себя: четкое формулирование мысли, отсутствие грамматических, орфографических, стилистических ошибок, соблюдение правил цитирования, оформление библиографического списка, общее оформление текста, рисунков, таблиц и т.д. согласно государственным и международным стандартам. При оформлении курсового проекта необходимо руководствоваться общими требованиями, представленными в таблице 1.

---

Таблица 1 – Общие требования к оформлению проекта

№ п/п	ГОСТ 7.32-2017, ГОСТ 7.1-2003
1	Редактор	Microsoft Office Word
2	Формат	А4 (210×297 мм)
3	Размер полей	сверху, снизу – 2 см, слева – 3 см, справа – 1см
4	Междустрочный интервал	полтора интервала
5	Выравнивание основного текста	по ширине

Продолжение таблицы 1

6	Абзацный отступ	1,25 см
7	Основной шрифт	Times New Roman, неменее 12 пт
8	Нумерация страниц	Внизу, от центра
9	Структура текста: разделы, подразделы, пункты	С абзацного отступа, раздел с новой страницы 1,2 и т. д. 1.1, 1.2 и т. д. 1.1.1, 1.1.2 и т. д. (после номера точка не ставится)
10	Таблицы	Нумерация – последовательная (либо в пределах раздела). Все таблицы в тексте должны иметь ссылку. Таблица 1 – Название таблицы Таблица 1.1 – Название таблицы (с абзацного отступа над таблицей)
11	Рисунки	Все рисунки в тексте должны размещаться после ссылки, иметь название и сквозную нумерацию (либо нумерацию в пределах раздела). Рисунок 1 – Название рисунка Рисунок 1.1 – Название рисунка (под рисунком, выравнивание по центру)
12	Формулы	Все формулы должны быть оформлены в редакторе формул Microsoft Office Word, иметь ссылки и нумерацию. Формула с абзацного отступа, номер в круглых скобках в крайнем правом положении на странице.

---

Продолжение таблицы 1

13	Ссылки	При заимствовании материала из других источников ссылки на эти источники обязательны. Оформляются в порядке упоминания в тексте в квадратных скобках – например, [1].
14	Список использованных источников	Располагать в порядке появления ссылок, нумеровать арабскими цифрами без точки, печатать с абзацного отступа Оформляется в соответствии с ГОСТ 7.1-2003, ГОСТ 7.0.5-2008.
15	Приложения	Обозначать заглавными буквами русского алфавита, за исключением букв Ё,З,Й,О,Ч,Ъ,Ы,Ь.

Разрешается использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определенных терминах, формулах, применяя шрифты разной гарнитуры.

По всему тексту необходимо соблюдать равномерную плотность, контрастность и четкость; изображения должны быть четкие, линии, буквы, цифры и знаки не расплывшиеся.

Опечатки, описки и графические неточности, обнаруженные в процессе подготовки текста, допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного текста (графики) черными чернилами, пастой или тушью — рукописным способом. Чертежи выполняются средствами какой-либо САПР, наличие рамки и штампа обязательно. Чертежи (функциональная и принципиальная схемы, чертеж печатной платы) могут быть выполнены в форматах А3 или А4. Объем пояснительной записки – около 20 страниц (с приложениями). Образец титульного листа прилагается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Реализация требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии подразумевает качественную и эффективную организацию работы обучающихся. Это в полной мере относится к выполнению курсового проекта по дисциплине «Схемотехника ЭВМ», при подготовке которого обучающиеся должны строить свою работу в соответствии с данными рекомендациями.

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Схемотехника ЭВМ» подразумевает использование в качестве современных источников информации электронные библиотечные системы, Интернет-ресурсы, находящиеся в свободном доступе.

---