8.3 Логические элементы, регистры, счетчики

Цифровые микросхемы К6500 предназначены для обработки цифровых сигналов с тактовой частотой до 1000 МГц в контрольно-измерительных приборах, аппаратуре связи и ЭВМ. При эксплуатации ИС К6500 имеют предельно допустимые режимы, приведенные ниже. В состав серии 6500 входят: два логических элемента ЛР1 и ЛР2, счетный триггер ТТ1, 4-разрядный ИР1 и 8-разрядный ИР2 сдвигающие регистры и два двоичных счетчика – ИЕ2 (4-разрядный), ИЕ3 (8-разрядный).

Логические элементы. Логические элементы и выходные каскады, которые лежат в основе построения элементов типа ЛР, триггеров и регистров показаны на рисунке 8.2.

а − ЛР1, ЛР2 ТТ1, ИР1; б − ИР2

Рисунок 8.2 – Логический элемент и выходной каскад ИС 6500

Простейший логический элемент выполнен на основе инвертора на транзисторе VT1 и истоковом повторителе на транзисторе VT4, в истоке которого стоят два последовательно включенных диода, понижающих уровень лог. 1.

Основой второго логического элемента является фазорасщепляющий каскад на VT3 и сложный истоковый повторитель на VT6 и VT7, работающий на простой истоковый повторитель на VT8. Условные графические обозначения четырехвходового 2И-ИЛИ-НЕ ИС К6500ЛР1 и трехвходового ЛЭ 2И-ИЛИ-НЕ ИС К6500ЛР2 приведены на рисунке 8.3. Микросхема К6500 ЛР1 реализует функцию , где a, b, c, d – входные переменные. В зависимости от входных аргументов микросхема может реализовать разнообразные функции, включая , , равнозначности и неравнозначности. Задержка распространения сигнала 0,42 нс, потребляемая мощность – 0,55 Вт. Микросхема К6500 ЛР2 реализует функцию . Ее функциональные возможности несколько меньше, чем у ЛР1.

а −ИС К6500ЛР1; б −К6500ЛР2

Рисунок 8.3 – Условное графическое обозначение

Регистры. Условное графическое обозначение и функциональная схема универсального сдвигового регистра К6500 ИР1 приведены на рисунке 8.4. Регистр имеет следующие режимы работы: сдвиг вправо (в сторону старших разрядов); сдвиг влево (в сторону младших разрядов); параллельная загрузка; режим хранения информации; установка низкого напряжения на выходах (сброс).

При установке микросхемы необходимо подключать сопротивление нагрузки к выводам 18 и 19 со значением 50 Ом, а к выводам 17 и 20–25 Ом. Тактирование (сдвиг) информации происходит по спаду синхронизирующего импульса на входе С.

Восьмиразрядный сдвиговый регистр (ИС К6500ИР2 – рисунок 8.4) может работать в режиме последовательной записи информации, синхронизированной по срезу тактового сигнала, имеет режимы сброса и установки, а также обеспечивает режим циклирования (кольцевого сдвига).

Микросхема имеет выход полусумматора, позволяющий формировать псевдослучайную последовательность длиной 2⁷ – 1. Микросхема может управляться от ТТЛШ ИС, для этого значения напряжений логических уровней по входам 25, 28 – 31, 33 – 37 соответствуют ТТЛ и ТТЛШ.

Рисунок 8.4 −Условное графическое обозначение ИС

Счетчики. В серии ИС 6500 выпускаются два двоичных счетчика: ИЕ2 и ИЕ3. Микросхема 6500 ИЕ2 - четырехразрядный синхронный двоичный счетчик имеет следующие основные режимы работы: преобразование времени в цифровой код (ПВК), преобразование длительности в цифровой код (ПДК), деление частоты с коэффициентами 2, 4, 8, 16.

Задержка распространения сигнала не более 1,5 нс.

Микросхема ИС 6500ИЕ3 – восьмиразрядный двоичный счетчик, который может быть использован в качестве счетчика, делителя и преобразователя, длительность – код.