Анализ вариантов реализации системы

Разработка структурной схемы разрабатываемого устройства, определение входных и выходных сигналов устройства.
На вход устройства от генератора подаются прямоугольные импульсы с частотой 15 килогерц и амплитудой 12 вольт. Из входных импульсов на счетчике путём деления образуется пять выходов, состояние на которых будет соответствовать номеру текущего импульса. Сигналы со счётчика поступают в формирователь, на котором появляется высокий или низкий уровень (в зависимости от выходной комбинации счётчика и загруженной последовательности). Тридцатым разрядом счетчик обнуляется, устройство начинает работать заново. Структурная схема устройства представлена в приложении 1.
Графическое представление алгоритма работы устройства.

Рис. 1.
Разработка функциональной схемы устройства.
Разработка генератора тактовых импульсов.
Генератор с самовозбуждением - электрическая цепь, в которой происходит преобразование энергии источника питания постоянного напряжения в энергию периодических электрических колебаний, называется - автогенератором.
Автогенератор вырабатывает электрические колебания, поддерживающиеся подачей по цепи положительной обратной связи части переменного напряжения с выхода автогенератора на его вход. Это будет обеспечено тогда, когда нарастание колебательной энергии будет превосходить потери. При этом амплитуда начальных колебаний будет нарастать.
Такие системы называют автоколебательными системами, а генерируемые ими колебания - автоколебаниями. В них генерируются стационарные колебания, частота и форма которых определяются свойствами самой системы.
Классификация автогенераторов.
По форме выходного напряжения:
1. Генераторы импульсных колебаний:
-ГПН (генератор постоянного напряжения);
-ГЛИН (генератор линейно изменяемого напряжения);
-блокинг-генераторы.
2. Генераторы синусоидальных колебаний:
-RC-цепь;
-LC-цепь;
-с кварцевой стабилизацией.
По мощности:
-маломощные (до 1 Вт);
-средней мощности (до 100 Вт);
-мощные (свыше 100 Вт).
По частоте выходного сигнала:
-инфра частотные (до 10 Гц);
-низкочастотные (до 100 кГц);
-высокочастотные ВЧ (до 100 МГц);
-сверхвысокочастотны СВЧ (свыше 100 МГц).

Генератор тактовых импульсов - генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно, прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах (ЭВМ, электронные часы и таймеры, микропроцессорная и другая цифровая техника). Тактовые импульсы часто используются как эталонная частота - считая их количество можно измерять временные интервалы.
В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.
В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов.
Обобщенная структурная схема генератора содержит:
усилительное устройство (дифференциальный или операционный усилитель);
электрическая цепь образующая ПОС (положительную обратную связь);
электрическая цепь образующая ООС (отрицательную обратную связь).
Функционирование любого генерирующего устройства можно разделить на два этапа:
1. Возбуждение колебаний и нарастание их амплитуды.
2. Стационарный режим работы генератора.
В курсовом проекте в качестве генератора используется интегральный таймер серии 555 (рис. 2), выбранный за распространённость и простоту.