Електроніка та мікросхемотехніка

Міністерство освіти і  науки, молоді та спорту України

Херсонський національний технічний університет

Кафедра Технічної кібернетики

 

СПРОЩЕНИЙ РИТМ-БОКС

Курсовий проект

З дисципліни «Електроніка та мікросхемотехніка»

 

 

 

Розробив

Студент групи  3СУ       Сердитенко Д. В.

 

 

Керівник

Доцент         Лебеденко Ю. О.

 

 

Нормоконтроль

Доцент         Лебеденко Ю. О.

 

 

 

Херсон 2011 р.

 

Міністерство  освіти і науки, молоді та спорту України

Херсонський національний технічний університет

Кафедра Технічної кібернетики

 

СПРОЩЕНИЙ РИТМ-БОКС

Курсовий проект

З дисципліни «Електроніка та мікросхемотехніка»

 

 

 

Розробив

Студент групи  3СУ       Сердитенко Д. В.

 

 

Керівник

Доцент         Лебеденко Ю. О.

 

 

Нормоконтроль

Доцент         Лебеденко Ю. О.

 

 

 

Херсон 2011 р.

 

Форма № У-6.01

Затверджено наказом Мінвузу  України

Від 03 серпня 1984 р. №253

 

Херсонський національний технічний університет

Кафедра __Технічної кібернетики_____________________________

Дисципліна __Електроніка та мікросхемотехніка________________

Спеціальність _____________________________________________

Курс  _____3________ Група ___3СУ_______ Семестр _____5_____

 

ЗАВДАННЯ

На курсовий проект студента

Сердитенко Даніїла Володимировича

Тема проекту (роботи):  Спрощений ритм-бокс

Зміст розрахунково-пояснювальної  записки (перелік підлягаючих розробці питань) Вступ; розробка електричної структурної і функціональної схеми; розробка електричної принципової схеми; розробка друкованої плати;

 

Вихідні дані до роботи: Кожухов В. Упрощенный ритм-бокс – "Радио", 1996, №4, С. 44-46.

 

Перелік графічного матеріалу (з точною вказівкою обов’язкових креслень)

Схема електрична структурна; схема електрична функціональна; схема електрична принципова; друкована плата; складальне креслення.

 

 

Дата видачі завдання_________________16.09.2011_______________________

 

 

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

	Найменування  етапів курсового проекту (роботи)	Термін виконання  етапів проекту (роботи)	Примітка
1	Підбір літератури	18.09-25.09.11
2	аналіз існуючих рішень	25.09-30.09.11
3	розробка електричної  структурної та функціональної схем	30.09-9.10.11
4	розробка електричної  принципіальної схеми	9.10-20.10.11
5	розробка друкованої плати	20.10-31.10.11
6	розробка складального креслення	31.10-7.11.11
7	розрахункова  частина	7.11-16.11.11
8	оформлення креслень	16.11-30.11.11
9	оформлення пояснювальної  записки	30.11-16.12.11
10	здача роботи на перевірку	16.12-29.12.11

 

Студент____________________________________Сердитенко Д. В.___

                          (підпис)                                                          (П.І.Б.)

Керівник___________________________________Лебеденко Ю. О.____

                                    (підпис)

«_16_»__вересня___2011р.

 

РЕФЕРАТ

Курсовий проект: пояснювальна записка – 38 сторінок, 2 таблиці, 10 рисунків, список використаних джерел включає 9 найменувань.

 

 

 

 

У курсовому проекті  розробляється спрощений ритм-бокс. Для даного пристрою розроблені структурна, функціональна та принципіальна  електричні схеми. Наведено друковану  плату та складальне креслення та їх опис. У розрахунковій частині  пояснений вибір елементів блоку  формування керуючих імпульсів та блоку  імітаторів.

 

 

 

РИТМ-БОКС, ДРАМ-МАШИНА, ІМІТАТОР, СИНТЕЗ, МУЛЬТИВІБРАТОР, ОДНОВІБРАТОР, ОЗП, ТТЛ, СХЕМА ЕЛЕКТРИЧНА СТРУКТУРНА, СХЕМА ЕЛЕКТРИЧНА ФУНКЦІОНАЛЬНА, СХЕМА  ЕЛЕКТРИЧНА ПРИНЦИПІАЛЬНА, ДРУКОВАНА  ПЛАТА, СКЛАДАЛЬНЕ КРЕСЛЕННЯ

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ  УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР

 

ТТЛ – транзисторно-транзисторная  логика

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

мкФ – микрофарад (фарад )

Гц –Герц

В – Вольт

А – Ампер

мА – миллиампер (Ампер)

мм - миллиметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................................................8

1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ................................................................................................................................................................10

2.ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ....................................................................................................................................11

3.РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА..............................................................................................18

4.РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА.................................................................................19

5.ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ.................................................................................................................................................21

6.РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ  СХЕМЫ УСТРОЙСТВА.................................................................................27

7.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.................................................................................................................................................................30

8.ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ..................................................................................................................................................36

9.УКАЗАНИЯ ПО  КСПЛУАТАЦИИ И НАЛАДКЕ..........................................................................................................37

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................................................................................38

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.................................................................................................................39

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Ритм-бокс или  драм-машина - электронный музыкальный инструмент, созданный для имитации или воспроизведения перкуссионных и ударных звуков. Работа драм-машины основывается на принципе пошагового программирования для создания и редактирования повторяющихся музыкальных ударных фрагментов, т.н. «драм-лупов» (“drum-loops”). Драм-машина является звуковым модулем с набором тембров ударных инструментов и готовыми ритмическими рисунками (т.н. паттернами) в различных музыкальных стилях, например, джаза, рока или поп-музыки. По типу имитации ударных инструментов делятся на две группы:

1. воспроизведение прошитых в память цифровых семплов, т.е. образцов звуков ударных инструментов (т.н. секвенсоры);
2. синтез звуков ударных инструментов (аналоговый, виртуальный).

На сегодняшний  день подавляющее большинство современных  драм-машин имеют секвенсор для воспроизведения встроенных и пользовательских паттернов, построенных на основе образцовых семплов, хранящихся в памяти устройства. Также, некоторые модели могут быть оснащены пэдами, чтобы можно было играть на нём, как на обычном музыкальном инструменте.

Первыми устройствами, которые сами играли ударные инструменты были музыкальные шкатулки, производились они еще в XIX в. 
Официально первой драм машиной принято считать Rhythmicon, созданный в 1930 г., авангардным американским композитором Генри Коуэллом. Принцип его работы заключался в использовании источников света и двух вращающихся дисков с отверстиями. Первый диск контролировал высоту звука, второй - создавал ритмические рисунки. Звук, произведенный нажатием одной из 17-ти клавиш, трансформировался в ритм, который звучал до тех пор, пока была нажата клавиша. Темп звука регулировался с помощью специального рычага. Инструмент обладал 16-тью базовыми ритмическими рисунками, а количество их возможных комбинаций было просто неисчислимым. 

Первой драм-машиной с цифровыми семплами была, созданная Роджером Линном, Linn LM-1. Выпущенная в 1979 г., она стоила $4,999 и была не доступна для подавляющего большинства музыкантов и студий. Всего было выпущено 500 штук. 
В 1980 г. компанией Roland, которая занималась выпуском драм машин с 1967 г. (под названием Ace Tone), была выпущена драм машина Roland TR-808, ставшая культовой. Стоимость ее составляла $1000 (против $5000 за LM-1), она легко интуитивно программировалась, имела аналоговый синтез и узнаваемый звук. Особенную популярность снискал низкочастотный длинный Bass Drum. С момента выпуска Roland TR-808 драм-машины начали быстро распространяться.

Драм-машина использовалась во многих стилях музыки, а некоторые (электронная танцевальная музыка, рэп, хип-хоп и их производные) и невозможно представить без роботизированного звучания этого устройства. Не обошлось без неё и в русском роке, поскольку была проблема, во-первых, с ударниками, во-вторых, с записью – а хорошо записать ударные весьма непросто с технической точки зрения. Поэтому до сих пор часто на записях современных  популярных исполнителей можно услышать электронные барабаны – просто реалистичность их звучания теперь заметно улучшилась, и неискушённому слушателю уже трудно отличить звучание реальных ударных от звучания электронных. Виктор Цой любил использовать драм-машину, поскольку в 80х был пик популярности её использования, и записи с ней звучали «модно». С начала 90х популярность драм-машин как электронных устройств начала падать. На смену им начали приходить компьютерные драм-машины - специальные музыкальные программы. Поэтому драм-машины с цифровыми семплами отходят в сторону, и среди драм-машин как специальных устройств начинают набирать популярность устройства с аналоговыми ударными – из-за их неповторимого звука, который на компьютере воспроизвести, как и звучание живых барабанов, невозможно.

 

 

1.ПОСТАНОВКА  ЗАДАЧИ

Целью курсового  проекта является анализ и разработка упрощенного ритм-бокса, или т.н. драм-машины, а также анализ возможных улучшений конструкции. В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать схему электрическую структурную, схему электрическую функциональную, схему электрическую принципиальную и произвести расчеты выбранных элементов устройства (в данном случае – тактового генератора на логических элементах DD4.1 и DD4.2, и имитаторов большого барабана, малого барабана и бонга). Кроме того, необходимо выполнить чертеж платы печатной, а также сборочный чертеж, и составить для них описание.

Разрабатываемый прибор должен правильно воспроизводить записанные пользователем ритмические  рисунки, а также качественно  выполнять имитацию ударных инструментов.

 

2.ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ  РЕШЕНИЙ

На сегодняшний  день существует огромное разнообразие ритм-боксов, как программных, выполняемых на обычных ПК, так и аппаратных, представляющих собой отдельный электронный модуль. Кроме того, такие модули сейчас встроены в большинство синтезаторов или секвенсоров. Тем не менее, принцип работы всех драм-машин в целом схож: пользователь с помощью клавиш или другого устройства ввода заносит требуемую ему композицию, которая затем записывается в память устройства; далее, хранящийся в памяти ритмический рисунок композиции (т.н. паттерн) отправляется на блок управления, который на основе данного ритмического рисунка формирует сигналы, управляющие имитаторами ударных инструментов (см. Рис.2.1).

Драм-машины можно классифицировать по таким критериям:

1) По реализации  устройства:

-аппаратные драм-машины;

-виртуальные (программные)  драм-машины;

2) по типу генерации  звуков:

-устройства, воспроизводящие  прошитые в память семплы;

-устройства с аналоговым  синтезом звуков.

Также, ритм-боксы могут отличаться наличием пэдов, с помощью которых пользователь может играть в реальном времени, а также наличием встроенного секвенсора, позволяющего сделать цифровую запись аранжировки.

 

Рис.2.1

В качестве устройства ввода чаще всего используется клавиатура, с помощью которой пользователь записывает ритмический рисунок, однако во многих моделях драм-машин присутствует возможность загрузки готовых ритмических  рисунок из внешнего запоминающего  устройства. Блок управления имитаторами  необходим для формирования управляющих  импульсов, подаваемых на блок имитаторов.

Блок имитации ударных установок представляет собой набор синтезаторов звука. В самых простых конструкциях такие синтезаторы представляют собой управляемые генераторы импульсов, например, ждущие мультивибраторы. Однако, в более качественных ритм-боксах используются более сложные методы аналогового синтеза звука, позволяющие имитировать ударные инструменты более реалистично. Существуют такие основные методы синтеза звука:

-метод аддитивного  синтеза;

-метод субтрактивного синтеза;

-метод FM-модуляции;

-метод волнового  синтеза.

Аддитивный  метод синтеза

Аддитивный метод  был самым первым методом синтеза (от англ. add - складывать). Принцип его работы изображен на рис.2.2. Этот метод основан на сложении волн нескольких генераторов и базируется на теореме Фурье, заключающейся в том, что любое периодическое колебание либо импульс можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты и амплитуды. Другой разновидностью синтеза является т.н. регистровый синтез. В этом случае в качестве исходных волн используются более сложные колебания, например, прямоугольные или пилообразные.

Рис.2.2

 

Субтрактивный метод синтеза

Субтрактивный метод синтеза (от англ. subtract - вычитать) заключается в том, что новый тембр звука получается путем вычитания определенных гармоник из спектра исходного колебания. Процесс субтрактивного синтеза проходит в два этапа. Сначала формируется исходное колебание, имеющее как можно более развитый тембр, то есть множество спектральных составляющих. На втором этапе, с помощью частотных фильтров из первоначального колебания выделяются гармоники, соответствующие имитируемому инструменту. Основными инструментами синтеза при этом методе являются фильтры: полосовой – с изменяемой частотой квазирезонанса и шириной полосы пропускания, и фильтр нижних частот – с изменяемой частотой среза. Блок-схема реализации

субтрактивного метода  синтеза изображена на рис.2.3.

Рис.2.3

Основным достоинством данного метода является простая  его реализация, кроме того, он позволяет  синтезировать широкий диапазон звуков. Однако, недостатком является то, что при синтезе звуков со сложным спеткром приходится использовать большое количество фильтров.

FM-синтез звука:

Является последним  достижением в области аналогового  синтеза звука. Впервые синтезатор такого типа был создан пионером электронной  музыки Робертом Мугом в 1964 году. Его основой стал генератор, управляемый напряжением, способный вырабатывать сигналы различной формы. Различные варианты соединения таких генераторов, а также сложение их выходных сигналов дало возможность синтезировать множество разнообразных звуков.

Рис.2.4

Рис.2.5

 

 

Как показано на Рис.2.4, при FM синтезе звук с необходимым  тембром производится на основе нескольких генераторов звуковых частот на основе их взаимной и модуляции и последующего суммирования. Совокупность генератора и схемы управления этим генератором  называется оператором. Схема соединения двух и более операторов называется алгоритмом. В связке двух операторов тот, который непосредственно выполняет  генерацию звука, называется носителем, а тот, который модулирует волну  – модулятором. Таким образом, схема  соединения операторов и настройки  каждого оператора определяют тембр  звучания. На Рис.2.5 изображен простейший пример алгоритма. В более сложных  имитаторах могут применяться несколько  носителей и/или модуляторов, а  также аддитвный и субтрактивный методы объединения отдельных операторов. Кроме того, в операторах могут использоваться обратные связи с регулируемой глубиной, что позволяет создавать более сложный спектр.

Как показано на Рис.2.4., выходы алгоритмов подключены к сумматору, объединяющему полученные звуки в том случае, если в имитаторе  применяется два и более алгоритмов.

Основным недостатком  метода FM-модуляции является высокая  сложность конструкции, требующая  сложных расчетов при проектировании. Кроме того, такой синтез крайне трудно выполнить на компьютер, поскольку  он требует большой вычислительной мощности от центрального процессора. В результате этого, один и тот  же алгоритм синтеза могут давать разные тембры на различных по скорости компьютерах.

Волновой  синтез звука.

Идея волнового  синтеза звука (Wavetable Synthesis – синтез по методу волновой таблицы, или т.н. Sample Playback – воспроизведение семплов) заключается в том, что в памяти драм-машины в цифровой форме хранятся фрагменты записи звуков реальных ударных интсрументов (семплы), а изменение высоты тона полцчается за счет изменения скорости проигрывания конкретного семпла. Таким образом, звук, получаемый таким методом, зачастую очень трудно отличить от реальных инструментов. На сегодняшний день волновой синтез применяется в основном в виртуальных ритм-боксах, выполняемых на компьютере.

В данном курсовом проекте разрабатывается упрощенная версия ритм-бокса, особенность. которого является то, что у него относительно простая конструкция сочетается с неплохим звучанием, кроме того, данный ритм-бокс легко перепрограммировать практически под любую песню. Инструмент позволяет записывать и циклично воспроизводить 16 тактов ритмического сопровождения музыкального произведения с помощью четырех звуковых каналов, имитирующих большой барабан (ББ), малый барабан (МБ), бонг (Б) и хэт (Б). В качестве блока звукового синтеза используются три имитатора ударных инструментов, представляющие собой простейшие управляемые генераторы прямоугольных колебаний, а также имитатор хэт, представляющий собой генератор шума. Данная реализация блока синтезатора была выбрана в связи с тем, что является простейшей и не требует сложных расчетов и тонкой настройки генераторов, в отличии от аддитивных, субтрактивных и FM-синтезаторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.РАЗРАБОТКА  СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

Электрическая структурная  схема упрощенного ритм-бокса представлена на чертеже ХНТУ.6,050201.КП.020.Э1.

Схема состоит  из блока управления и блока звукового  синтеза. Блок управления, в свою очередь, состоит из запоминающего устройства и блока формирования управляющего сигнала. С помощью кнопок «ББ», «МБ», «Б» и «Х» и кнопки «Запись» производится запись соответствующего ритмического рисунка в запоминающее устройство. Кнопки «Старт» и «Стоп» управляют чтением ритмического рисунка из запоминающего устройства.

При нажатии кнопки «Старт» выполняется чтение с  запоминающего устройства, в результате чего записанный в двоичном коде ритмический  рисунок подается на блок формирования управляющего сигнала. Тот, в свою очередь, генерирует четыре управляющих импульса, каждый из которых соответствует  определенному каналу ритмического рисунка. Далее, управляющие импульсы подаются на блок звукового синтеза  и, тем самым, запускают те или  иные имитаторы. Кроме того, блок формирования управляющих сигналов имеет выход  «Процессор», что позволяет подключать драм-машину к внешнему секвенсору или синтезатору.

В блоке звукового  синтеза управляющие импульсы каждого  из каналов ритмического рисунка  подаются на соответствующие имитаторы: «большой барабан», «малый барабан», «бонг» и «хэт». Следует отметить, что имитатор хэт вынесен из блока звукового синтеза, поскольку его реализация отличается от остальных имитаторов большей сложностью. Далее, сигналы всех четырех имитаторов объединяются и подаются на выход устройства.

 

4.РАЗРАБОТКА  ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

 

Электрическая функциональная схема ритм-бокса представлена на чертеже ХНТУ.6,050201.КП.11.020.Э2.

Функционально блок управления состоит из запоминающего  устройства, управляемого счетчиком, блока  формирования управляющих импульсов  и тактового генератора. Запись композиции и её чтение выполняется с помощью семи кнопок. Кнопки включены в цепь через RS-триггеры для того, чтобы устранить дребезг контактов, приводящий к погрешностям работы устройства. Кнопка «стоп» прекращает работу тактового генератора, а также сбрасывает все триггеры в исходное состояние. Новая композиция записывается по тактам. Запись каждого такта производится с помощью кнопок имитаторов, при этом сигналы триггеров приходят на входы данных запоминающего устройства. Остается только записать полученный сигнал в запоминающее устройство.  С помощью однократного нажатия кнопки «запись» через соответствующий RS-триггер и логический элемент 2И-НЕ подается сигнал на вход «чтение/запись», в результате чего выполняется запись такта в соответствующую ячейку памяти запоминающего устройства. Одновременно с этим сигнал с инвертированного входа того же триггера подается через логический элемент на вход счетчика, в результате чего код на адресном входе запоминающего устройства увеличивается на единицу. Аналогично записываются все 16 тактов ритмического рисунка композиции.

При нажатии кнопки «Старт» через соответствующий  триггер и логический элемент 2И-НЕ на вход «чтение/запись» запоминающего  устройства приходит сигнал чтения. Кроме  того, запускается тактовый генератор, управляющий счетчиком. Соответственно, код на выходе счетчика и адресном входе запоминающего устройства с каждым тактом генератора увеличивается  на единицу. Это приводит к тому, что на выходе запоминающего устройства появляются импульсы, соответствующие  тактам ритмического рисунка, с частотой, заданной тактовым генератором. Частоту  сигнала тактового генератора можно  регулировать. Это необходимо для  того, чтобы задать темп проигрывания, соответствующий определенному стилю музыки (джаз, рок, танцевальная музыка или поп-музыка).

Полученные с  выхода запоминающего устройства импульсы поступают на блок формирования управляющего сигнала, где проходит дальнейшую обработку. Блок формирования управляющего сигнала  состоит из формирователей, которые  на основе сигналов с выхода ЗУ и  импульсов тактового генератора генерируют импульсы, запускающие блок имитаторов. Кроме того, блок формирования генерирует сигналы, подаваемые на выход  «пПроцессор» и предназначенные для внешнего секвенсора или синтезатора.

Сформированные  управляющие сигналы из блока  управления запускают блок звукового  синтеза и имитатор «хэт». Непосредственно блок звукового синтеза состоит из трех управляемых генераторов прямоугольных импульсов, соответствующих трем имитаторам: большому барабану, малому барабану и бонгу. При подаче управляющих сигналов генераторы запускаются и вырабатывают необходимые сигналы звуковой частоты. С выходов этих генераторов сигналы звуковой частоты подаются на выход устройства.

Имитатор хэт состоит из генератора шума, модулятор и импульсного источника питания. Для имитатора хэта характерно шумовое звучание, поэтому его основу составляет генератор шума. Далее полученный шум необходимой частоты подается на модулятор. С помощью модулятора происходит управление данным имитатором, на который подается также управляющий сигнал соответствующего канала. Питание генератора шума и модулятора осуществляется с помощью импульсного преобразователя напряжения, на вход которого подается напряжение в 5В.

Сигнал с имитатора  хэт ,также, как и сигналы с остальных имитаторов, подается на выход устройства, подключенный ко входу внешнего усилителя звуковой частоты.

 

5.ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ  БАЗЫ

 

Запоминающие  устройства (ЗУ) составляют самостоятельный, широкоразвитый класс микросхем средней, большой и сверхбольшой степени интеграции. Здесь представлены оперативные (ОЗУ) и постоянные (ПЗУ) запоминающие устройства.

Выбранная в качестве запоминающего устройства микросхема К155РУ2 (аналог SN7489) представляет собой статическое ОЗУ с объемом памяти 64 бит.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, англ. RAM – random access memory, память с произвольным доступом) – энергозависимая память, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые для выполнения определенных операций процессором или другим электронным устройством. Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны лишь только при включенном питании. При выключении питания всё содержимое оперативной памяти стирается.

Статическое ОЗУ (англ. SRAM – static RAM) – это ОЗУ, которое не требуется регенерировать, так как записанные в нём данные при включенном питании хранятся постоянно. Основным достоинством данного вида памяти является высокая скорость доступа к данным. Кроме того, схемотехника SRAM очень простая и не требует дополнительных сложных контроллеров, поскольку чаще всего реализуется на триггерах. Однако, статические ОЗУ также имеют существенные недостатки. Среди них, высокое энергопотребление, обусловленное быстротой доступа к данным, а также высокая цена. Тем не менее, SRAM широко распространены в устройствах, требующих небольшого объема памяти и высокой скорости чтения/записи данных.

Рис.5.1

Микросхема К155РУ2 (аналог SN7489) (рис. 5.1) – высокоскоростное ОЗУ с емкостью 64бит. Данные в ОЗУ можно записывать и считывать. При считывании информации из ОЗУ она не разрушается. Ячейки в памяти организованы в матрицу RAM, имеющую 16 рядов и 4 колонки, что соответствует логической организации 16 слов по 4 бита каждое. Матрица снабжена адресным дешифратором DC, который принимает четырехразрядный код адреса А1-А4 и выбирает с помощью одного из своих 16 выходов нужное четырехразрядное слово. Четыре буферных входа данных D1-D4 снабжены входом разрешения записи WE. Каждый выход данных Q1-Q4 имеет открытый коллектор, что упрощает соединение нескольких ОЗУ РУ2 в более сложные матрицы. Данные на выходах инвертированы относительно тех, которые записаны в памяти. Вход CS обычно служит для выбора нужной микросхемы в случае их объединения.

Для считывания данных из ОЗУ после фиксации адресных данных на вход WE подается напряжение высокого уровня, а на вход доступа к нужной микросхеме памяти CS – низкого. Для записи сигналов требуется установить напряжение низкого уровня на входах управления WE и CS. Адресный код в это время также должен быть зафиксирован.

Следует учесть, что в режиме считывания выбранные  ячейки памяти доступны для приема данных, поэтому логические сигналы  на шинах требуется зафиксировать  перед переключением уровня управления от низкого к высокому на входе WE.

Микросхема К155РУ2 потребляет ток 100мА, стекающий в открытый коллектор выходной ток более 24мА. Для выбора режимов работы РУ2 служит таблица 5.1

Режим Работы	Вход			Выход Qn
	CS	WE	Dn
Запись	0 0	0 0	0 1	1 0
Считывание	0	1	x	Dn
Запрет записи	1 1	0 0	0 1	1 0
Отключение выходов	1	1	x	1

Табл. 5.1.

 

Формирователи управляющих  импульсов реализованы на микросхеме К155АГ1 (аналог SN74121)(Рис.5.1).

Рис.5.2

Микросхема К155АГ1 или её зарубежный аналог SN74121 –  одноканальный ждущий мультивибратор. Он формирует калиброванные импульсы с высокой стабильностью длительности. Мультивибратор содержит внутреннюю ячейку памяти – триггер с двумя выходами, инвертирующим и неинвертирующим. Триггер имеет три импульсных входа логического управления (установки в исходное состояние) через элемент Шмитта. Вход В дает прямой запуск триггера, входы А1, А2 – инверсные.