Регистр выходной по стандарту КАМАК с интерфейсом TTL и поддержкой hand-shake

лист 5.doc

Сигнал LAM возникает в момент когда внешнее устройство подтверждает
получение данных из магистрали КАМАК. Причем если передача осуществляется
в два устройства то LAM запрос будет сформирован только после
подтверждения приема данных обоими ВУ. В магистраль КАМАК запрос поступит
(через выход L) только если он не заблокирован. Проверка блокировки
осуществляется через элемент DD9.3
Схема блокировки и генерации LAM выполнена на D-триггерах с независимой
установкой RиS (на микросхемах К155ТМ2) – DD14 и DD16.
Блокировка LAM происходит в тот момент когда на триггер DD16 через
элемент DD13.3 приходит команда F24A0. Разблокировка происходит
соответственно когда на этот же триггер приходит команда F26A0 (через
Генератор LAM запроса состоит из двух триггеров: DD14.1 и DD14.2. Первый
триггер устанавливает LAM1 в тот момент когда на него приходит сигнал
готовности от первого ВУ (через элемент DD11.1) а второй триггер
устанавливает LAM2 (по сигналу готовности от второго ВУ). В момент прихода
с магистрали КАМАК новых данных или команды F10A0 «Сброс запроса LAM»
происходит сброс обоих триггеров через элемент DD12.
Регистр может обрабатывать сигналы Z и C с магистрали сбрасывая по стробу
S2 настройки разрешенияблокировки LAM запросов и прекращая передачу
данный в ВУ. Эти сигналы подведены ко всем трем триггерам цепи блокировки и
3 Вспомогательные элементы
Так как КАМАК потребляет +6В а TTL-микросхемы использованные при
проектировании регистра питаются от напряжения +5В необходимо выполнить
преобразование напряжения из +6В в +5В. Преобразователь выполнен на диоде
KД209Б и электролитическом конденсаторе емкостью 47мкФ.
Внешние устройства подключаются к регистру через шинные формирователи
К1533АП14. Каждая такая микросхема содержит по восемь однонаправленных
буферных элементов с возможностью перевода их в высокоимпедансное
Кнорринг В.Г. Лобан В.И. Цодиков М.Б. «Проектирование модулей КАМАК
для систем автоматизации измерительного эксперимента» – Л: 1985
Шило В.Л. «Популярные цифровые микросхемы: Справочник» – Челябинск:
С. В. Якубовский Л. И. Ниссельсон В. И. Кулешова «Цифровые и
аналоговые интегральные микросхемы» М. «Радио и Связь» 1989
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

лист 2.doc

1. Техническое задание
Разработать и оформить по ЕСКД схему электрическую принципиальную перечень
элементов и техническое описание на устройство: «Регистр выходной
(Регистр)» работающее в стандарте КАМАК (ГОСТ 26.201.1-84)
Технические требования:
Регистр должен обеспечивать вывод информации из крейта КАМАК во
Количество подключаемых внешних устройств – 2.
Выходные сигналы – TTL.
Разрядность генерируемых слов для каждого внешнего устройства – 24.
Для обеспечения работы в режиме «hand-shake» модуль должен
принимать от внешних устройств два сигнала уровней TTL для
формирования запросов в магистраль КАМАК.
Общие характеристики
Разработанное устройство обеспечивает вывод информации из крейта КАМАК в
два внешних устройства (ВУ). Имеется три режима работы:
Вывод информации в первое ВУ
Вывод информации во второе ВУ
Вывод информации в оба ВУ
После получения данных ВУ отправляет сигнал о прочтении данных. Этот
сигнал формирует LAM запрос в магистраль КАМАК который сообщает о
готовности принимать новые данные.
Устройство спроектировано на микросхемах ТТЛ.
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

схема 2.dwg

НГТУ.2009.061.003 Э3

схема 1.dwg

Коммутатор аналоговых сигналов
НГТУ.2009.061.003 Э3
Схема электрическая принципиальная

титульный.doc

Министерство Образования Российской Федерации
Новосибирский Государственный Технический Университет
Курсовой проект по АСНИ

лист 4.doc

3.2 Реализация команд
Команды выполняемые регистром:
№ Функция Адрес Действие
F(8) A(0) Проверка запроса LAM
F(10) А(0) Сброс запроса LAM
F(16) А(0) Запись в первое внешнее устройство
F(16) А(1) Запись во второе внешнее устройство
F(16) А(2) Запись в оба внешних устройства
F(24) A(0) Блокировка LAM
F(26) A(0) Деблокировка LAM
F(27) A(0) Проверка состояния LAM
При обращении к блоку сигналом N дешифрируются команды и адреса для
дешифрации сигналов вида «Команда×Адрес» используются микросхемы К155ИД3 и
логические элементы 2ИЛИ-НЕ (микросхемы K155ЛЕ1). На входы дешифраторов
сигналы подаются через инверторы К155ЛН2.
Весь блок дешифрации выполнен на элементах DD1–DD8 (см. схему). Команда
F(8) (проверка запроса) генерирует Q сигнал на магистраль если установлен
LAM запрос. Команда F(27) (проверка состояния LAM) генерирует Q сигнал на
магистраль если LAM не заблокирован. Формирователь сигнала Q выполнен на
элементах DD11.3 DD17 и DD11.4
При поступлении на дешифраторы команд F(8) F(10) F(16) F(24) F(26) или
F(27) на магистраль подается сигнал Х. Формирователь сигнала X выполнен на
элементах DD10 и DD13.1
При поступлении на блок команды F(16) – запись исполнительный блок
переводится в режим чтения 24 – разрядной шины W. Если при этом приходит
внутренний адрес А(0) то информация передается на шину к которой
подключено первое внешнее устройство если приходит внутренний адрес А(1) –
то на шину к которой подключено второе внешнее устройство а если А(2) –
тогда на обе шины. Одновременно с этим происходит сбрасывание сигнала LAM
до тех пор пока внешнее устройство не ответит о готовности получать новые
Цепь распределения данных между внешними устройствами выполнена на
элементах DD18 и DD15.2. В этой цепи происходит проверка которому ВУ
адресованы данные после чего происходит выставление флагов Enb1 и (или)
Enb2 которые разрешают запись в ВУ.
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

лист 1.doc

) Техническое задание ..2
) Общие характеристики ..2
) Описание работы устройства 3
1) Основные блоки .3
2) Реализация команд .4
3) Вспомогательные элементы 5
) Список литературы ..5
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

лист 3.doc

3. Описание работы устройства
Условно регистр состоит из трех блоков
) Модуль дешифрации команд КАМАК
) Модуль сопряжения с ВУ
) Блок формирования LAM запросов
Рис 1. Структурная схема устройства
Дешифратор. Обеспечивает прием с магистрали КАМАК сигнала N (номер поста)
а также прием и дешифрацию кода операции (F1 F2 F4 F8 F16) и
внутреннего адреса (A1 A2 A4 A8). Кроме того в данном блоке формируются
команды предназначенные для управления другими блоками модуля.
Модуль сопряжения (исполнительный блок). Обеспечивает прием с шины записи
магистрали КАМАК (W) цифрового кода и выдает его на шину одного из внешних
устройств. В зависимости от управляющей команды производится выбор одной из
Блок формирования LAM запросов. Принимает от ВУ сигналы об окончании записи
данных и после соответствующей стандарту обработки выдает на магистраль
КАМАК сигнал запроса прерывания L
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

ПЗ.doc

Техническое задание 2
Общие характеристики 2
Описание работы устройства 3
2 Реализация команд 4
3 Вспомогательные элементы 5
Разработать и оформить по ЕСКД схему электрическую принципиальную
перечень элементов и техническое описание на устройство: «Регистр выходной
(Регистр)» работающее в стандарте КАМАК (ГОСТ 26.201.1-84)
Технические требования:
Регистр должен обеспечивать вывод информации из крейта КАМАК во
Количество подключаемых внешних устройств – 2.
Выходные сигналы – TTL.
Разрядность генерируемых слов для каждого внешнего устройства – 24.
Для обеспечения работы в режиме «hand-shake» модуль должен
принимать от внешних устройств два сигнала уровней TTL для
формирования запросов в магистраль КАМАК.
Общие характеристики
Разработанное устройство обеспечивает вывод информации из крейта КАМАК в
два внешних устройства (ВУ). Имеется три режима работы:
Вывод информации в первое ВУ
Вывод информации во второе ВУ
Вывод информации в оба ВУ
После получения данных ВУ отправляет сигнал о прочтении данных. Этот
сигнал формирует LAM запрос в магистраль КАМАК который сообщает о
готовности принимать новые данные.
Устройство спроектировано на микросхемах ТТЛ.
Описание работы устройства
Условно регистр состоит из трех блоков
) Модуль дешифрации команд КАМАК
) Модуль сопряжения с ВУ
) Блок формирования LAM запросов
Рис 1. Структурная схема устройства
Дешифратор. Обеспечивает прием с магистрали КАМАК сигнала N (номер
поста) а также прием и дешифрацию кода операции (F1 F2 F4 F8 F16) и
внутреннего адреса (A1 A2 A4 A8). Кроме того в данном блоке формируются
команды предназначенные для управления другими блоками модуля.
Модуль сопряжения (исполнительный блок). Обеспечивает прием с шины записи
магистрали КАМАК (W) цифрового кода и выдает его на шину одного из внешних
устройств. В зависимости от управляющей команды производится выбор одной из
Блок формирования LAM запросов. Принимает от ВУ сигналы об окончании
записи данных и после соответствующей стандарту обработки выдает на
магистраль КАМАК сигнал запроса прерывания L
Команды выполняемые регистром:
№ Функция Адрес Действие
F(8) A(0) Проверка запроса LAM
F(10) А(0) Сброс запроса LAM
F(16) А(0) Запись в первое внешнее устройство
F(16) А(1) Запись во второе внешнее устройство
F(16) А(2) Запись в оба внешних устройства
F(24) A(0) Блокировка LAM
F(26) A(0) Деблокировка LAM
F(27) A(0) Проверка состояния LAM
При обращении к блоку сигналом N дешифрируются команды и адреса для
дешифрации сигналов вида «Команда×Адрес» используются микросхемы К155ИД3 и
логические элементы 2ИЛИ-НЕ (микросхемы K155ЛЕ1). На входы дешифраторов
сигналы подаются через инверторы К155ЛН2.
Весь блок дешифрации выполнен на элементах DD1–DD8 (см. схему).
Команда F(8) (проверка запроса) генерирует Q сигнал на магистраль если
установлен LAM запрос.
Команда F(27) (проверка состояния LAM) генерирует Q сигнал на магистраль
если LAM не заблокирован. Формирователь сигнала Q выполнен на элементах
DD11.3 DD17 и DD11.4
При поступлении на дешифраторы команд F(8) F(10) F(16) F(24) F(26)
или F(27) на магистраль подается сигнал Х. Формирователь сигнала X
выполнен на элементах DD10 и DD13.1
При поступлении на блок команды F(16) – запись исполнительный блок
переводится в режим чтения 24 – разрядной шины W. Если при этом приходит
внутренний адрес А(0) то информация передается на шину к которой
подключено первое внешнее устройство если приходит внутренний адрес А(1) –
то на шину к которой подключено второе внешнее устройство а если А(2) –
тогда на обе шины. Одновременно с этим происходит сбрасывание сигнала LAM
до тех пор пока внешнее устройство не ответит о готовности получать новые
Цепь распределения данных между внешними устройствами выполнена на
элементах DD18 и DD15.2. В этой цепи происходит проверка которому ВУ
адресованы данные после чего происходит выставление флагов Enb1 и (или)
Enb2 которые разрешают запись в ВУ.
Сигнал LAM возникает в момент когда внешнее устройство подтверждает
получение данных из магистрали КАМАК. Причем если передача осуществляется
в два устройства то LAM запрос будет сформирован только после
подтверждения приема данных обоими ВУ. В магистраль КАМАК запрос поступит
(через выход L) только если он не заблокирован. Проверка блокировки
осуществляется через элемент DD9.3
Схема блокировки и генерации LAM выполнена на D-триггерах с независимой
установкой RиS (на микросхемах К155ТМ2) – DD14 и DD16.
Блокировка LAM происходит в тот момент когда на триггер DD16 через
элемент DD13.3 приходит команда F24A0. Разблокировка происходит
соответственно когда на этот же триггер приходит команда F26A0 (через
Генератор LAM запроса состоит из двух триггеров: DD14.1 и DD14.2. Первый
триггер устанавливает LAM1 в тот момент когда на него приходит сигнал
готовности от первого ВУ (через элемент DD11.1) а второй триггер
устанавливает LAM2 (по сигналу готовности от второго ВУ). В момент прихода
с магистрали КАМАК новых данных или команды F10A0 «Сброс запроса LAM»
происходит сброс обоих триггеров через элемент DD12.
Регистр может обрабатывать сигналы Z и C с магистрали сбрасывая по
стробу S2 настройки разрешенияблокировки LAM запросов и прекращая
передачу данный в ВУ. Эти сигналы подведены ко всем трем триггерам цепи
блокировки и генерации LAM.
3 Вспомогательные элементы
Так как КАМАК потребляет +6В а TTL-микросхемы использованные при
проектировании регистра питаются от напряжения +5В необходимо выполнить
преобразование напряжения из +6В в +5В. Преобразователь выполнен на диоде
KД209Б и электролитическом конденсаторе емкостью 47мкФ.
Внешние устройства подключаются к регистру через шинные формирователи
К1533АП14. Каждая такая микросхема содержит по восемь однонаправленных
буферных элементов с возможностью перевода их в высокоимпедансное
Кнорринг В.Г. Лобан В.И. Цодиков М.Б. «Проектирование модулей КАМАК
для систем автоматизации измерительного эксперимента» – Л: 1985
Шило В.Л. «Популярные цифровые микросхемы: Справочник» – Челябинск:
С. В. Якубовский Л. И. Ниссельсон В. И. Кулешова «Цифровые и
аналоговые интегральные микросхемы» М. «Радио и Связь» 1989[pic]
НГТУ.2009.061.003 ПЗ

ПЭ3.doc

НГТУ.2007.042.002 ПЗ
НГТУ.2009.061.003 ПЭ3

лист 6.doc

НГТУ.2009.061.003 ПЗ
НГТУ.2007.042.002 ПЗ