Проектирование блока буферной памяти

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Техническое задание

2 Разработка структурной схемы

3 Разработка функциональной схемы

4 Выбор элементной базы

5 Выбор блока питания

7 Расчет надежности

Заключение

Список используемых источников

Введение

В настоящее время, когда компьютерные системы развиваются быстрее всего во всем мире, не говоря уже о супер стремительном росте

вычислительных скоростей, появляется проблема разработки внешних дополнительных устройств, для выполнения той или иной специфической задачи. Сейчас нереально разрабатывать и продавать узкоспециализированные компьютерные системы, для широкого круга пользователей. Большинство пользователей просто требует, чтобы их компьютер выполнял множество различных функций, вот например самые распространенные из них, это аудио и видео возможности, а с появлением интернета компьютер превратился в очень удобное и мощное средство общения и не только посредством текста, пользователи хотят разговаривать и видеть друг друга. Как мы видим, возможности современных компьютерных систем далеко ушли от тех, для выполнения которых была придумана ЭВМ. Но для дополнительных функций нужны и дополнительные аппаратные и программные средства. Например, для ввода в компьютер графической информации используется сканер или телекамера, а с развитием общества такие потребности быстро растут.

Сложность таких устройств не велика, но если требуется высокое качество и при этом на ввод информации нужно затратить минимум времени, то сложность таких устройств очень резко возрастает.

Трудность заключается в том, что все эти устройства изготавливаются из элементной базы, а ее возможности тоже не безграничны. Поэтому иногда возникает потребность в обновлении самого алгоритма устройства, принципа работы и так далее, а на это необходимо затратить большое количество знаний.

Разработкой таких систем занимается целый ряд организаций, о чем свидетельствует увеличение до нескольких десятков в год числа проводимых НИР и ОКР и число выданных авторских свидетельств на устройства ввода и устройства отображения информации типа ТВ.

В настоящее время среди пользователей широко распространенны сканеры таких хорошо известных фирм как Hewlett Packard, Mustek, Canon. Много фирм продают устройства сопряжения видеокамеры с компьютером, называемых декодерами.

При использовании сканера возникает необходимость в точном перемещении считывающего устройства, в связи с чем возникают трудности при расчетах и изготовлении механических движущихся частей, а также с их заменой и ремонтом. Этих недостатков лишено устройство, основанное на считывании с помощью видеокамеры.

Выбор производится исходя из нужной скорости и нужного разрешения считывания. Так для большей скорости и меньшего разрешения используют видео камеру, а для меньшей скорости и большего разрешения используют сканер.

Основой таких устройств является преобразователь кода, в задачей которого является преобразование аналогового сигнала с телекамеры в цифровой, понятный для ЭВМ. Разработку этого устройства будем выполнять, пытаясь затратить как можно меньше элементов, то есть учитывая простоту реализации, но в тоже время наиболее качественно и выполняющей все поставленные задачи, а также максимально эффективное использование элементной базы.

Цель курсовой работы – получение навыков исследования и проектирования функциональных узлов, блоков и устройств вычислительной техники;

- систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по синтезу логических схем и использованию современных интегральных микросхем для построения узлов ЭВМ;

- приобретение навыков конструирования печатных плат;

- закрепление навыков в работе с расчетной и справочной литературой;

- приобретение навыков графического изображения структурных и принципиальных схем.

Задача заключается не только в изучении большого многообразия ИС, но и в развитии навыков активного их использования, проектирования на их основе более сложных узлов, блоков и устройств.

1 Техническое задание

Необходимо спроектировать блок преобразования к виду по сечениям, используемый при вводе информации с промышленной телевизионной установки со следующими параметрами:

Размер изображения –N*M где N– число столбцов обрабатываемого изображения, M – число строк изображения;

Число сечений – K.

N=256

M= 512

K= 3

Необходимо рассмотреть следующие вопросы:

Описание режимов работы устройства при вводе изображения;

Спроектировать блок преобразования к виду “по сечениям”;

Разработать структурную, функциональную и принципиальную схему устройства;

Выбрать блок питания;

Рассчитать надежность;

Вычертить структурную, функциональную и принципиальную схему блока.

2 Разработка структурной схемы

Процесс разработки любых устройств и систем содержит стадии теоретического и практического проектирования. На высшем уровне которого используется наименее детализированное представление, отражающее только самые общие черты и особенности системы.

Для разработки структурной схемы и определения основных технических характеристик на этапе схемотехнического проектирования определим основные блоки устройства, технические характеристики, а также опишем общий алгоритм работы устройства.

Съем информации осуществляется с помощью стандартной промышленной телевизионной установки (ПТУ). Поле M на N элементов. Число градаций яркости 3.

Важнейшей частью современных систем управления и обработки информации, систем автоматического проектирования, а также систем автоматической идентификации людей по биометрическим признакам, являются устройства ввода в ЭВМ визуальной информации и устройства ее отображения.

Обычно такие системы имеют в своем составе устройство воспринимающее информацию об исследуемом объекте, блок регистровой памяти, служащий для записи и хранения информации в режимах работы воспринимающего устройства с последующей перезаписью информации в память ЭВМ.

В настоящее время складывается тенденция освобождать центральные ЭВМ от управления сложными внешними устройствами, которые способны самостоятельно решать ряд задач и строятся по двум наиболее рациональным с технической точки зрения схемам построения: устройства подчиненного цикла и как устройства автономного цикла. В курсовом проекте целесообразно разработать устройство автономного цикла, для того, чтобы не загружать ЭВМ выполнением задач управления устройством.

Такое устройство можно подключить к одному из каналов ввода-вывода ЭВМ и оно будет работать как обычное внешнее устройство.

Правда создание устройства подчиненного цикла требует значительного усложнения устройства.

На существующем уровне развития техники можно считать целесообразным физическое разделение этапов, реализуемое в устройствах автономного цикла. При этом устройство будет связано с ЭВМ только типом промежуточного носителя информации и структурой ее записи. В процессе ввода и анализа изображения ЭВМ не взаимодействует с устройством, что значительно повышает эффективность использования машинного времени. Их взаимодействие начинается только при окончании занесения информации в буферный блок памяти устройства.

 Скачать реферат