- •Содержание
- •1 Описание последовательности работы устройства
- •2 Функциональная схема устройства
- •3 Выбор элементной базы
- •3.1 Общие сведения о ттл
- •3.2 Схемотехнические решения
- •3.2.1 Блок ввода
- •3.2.2 Операционный блок
- •3.2.3 Блок вывода
- •3.2.4 Блок индикации
- •3.4 Триггеры
- •3.5 Регистры
- •3.6 Компаратор
- •3.7 Счетчик
- •3.8 Мультиплексор
- •3.9 Аналого-цифровой преобразователь
- •3.10 Светодиоды
- •3.11 Резисторы общего назначения
- •4 Описание работы принципиальной схемы
- •5 Расчётная часть
- •5.1 Расчёт сопротивлений
- •5.2 Расчёт потребляемой мощности
- •5.3 Расчёт времени задержки устройства
- •Заключение
3.4 Триггеры
В схеме триггеры
работают в основном по установочным
входам, причём сигналы на эти входы
подаются низкого уровня, т.е. желательно
использовать триггеры с установочными
входами
и
.
Наиболее простым в этом отношении
является D-триггер
с установочными входами
и
.
Воспользуемся
микросхемой типа К155ТМ2. Она содержит
два независимых D-триггера,
имеющих общую цепь питания. У каждого
триггера имеется один информационный
вход D,
вход синхронизации С и два дополнительных
входа
и
независимой асинхронной установки
триггера в единичное и нулевое состояния
соответственно, а также комплементарные
выходы
и
.
Асинхронная установка D-триггера в единичное или нулевое состояния осуществляется подачей взаимопротивоположных логических сигналов на входы и . В это время входы D и С на результат не влияют.
Условное графическое изображение микросхемы КМ155ТМ2 и таблица состояний приведены на рис. 3.7.
Рисунок 3.7 — Микросхема К155ТМ2 и таблица состояний. Выводы: 7 – общий; 14 – питание
3.5 Регистры
Микросхема К155ИР1
(рисунок 3.8)
— четырёхразрядный универсальный
сдвиговый регистр. Каждый разряд
образован синхронным RS-триггером,
включённым по схеме D-триггера
с прямым динамическим входом синхронизации.
Он имеет четыре параллельных входа
данных D0-D3(выводы
2-5) и один последовательный вход данных
S1(вывод
1), а также 4 выхода Q0-Q3(выводы
13-10) от каждого из триггеров. Регистр
имеет 2 тактовых входа
и
,
управляемых отрицательным перепадом
тактового импульса , и вход разрешения
параллельной загрузки
,
который служит для выбора режима работы
регистра.
Если на вход подано напряжение высокого уровня то разрешается работа тактовому входу . В момент прихода на вход отрицательного перепада импульса в регистр загружаются данные от параллельных входов D0-D3.
Если на вход подать напряжение низкого уровня то разрешающая работа тактовому входу . С приходом отрицательного перепада тактового импульса на вход данные последовательно сдвигаются от входа S1 на вход Q0 затем на Q1, Q2, Q3, (т.е. вправо).
Рисунок 3.8 — Микросхема К155ИР1. Выводы: 7 – общий; 14 – питание
Таблица состояний микросхемы К155ИР1представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 — Таблица состояний микросхемы К155ИР1
3.6 Компаратор
Воспользуемся микросхемой К134СП1(рисунок 3.9). Она имеет 11 входов: четыре пары (восемь входов ) из них принимают два четырёхразрядных числа А0…А3 и В0…В3, а три входа А<B, A=B, A>B необходимы для увеличения ёмкости схемы. Компаратор имеет три выхода А<B, A=B, A>B.
Рисунок 3.9 — Микросхема К134СП1. Выводы: 8 – общий; 16 – питание
Таблица состояний микросхемы К134СП1 представлена в таблице 3.2.
Таблица 3.2 — Таблица состояний микросхемы К134СП1
3.7 Счетчик
Микросхема К155ИЕ4(рисунок 3.10) представляет собой четырехразрядный двоичный счетчик-делитель. Счетчик имеет два входа R для синхронного сброса(обнуления). Входы R имеют логику И-НЕ. Тактовые входы инверсные динамические, поэтому переключение триггеров происходит спадом тактового импульса.
Рисунок 3.10 – Микросхема К155ИЕ4
