Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сч.ттл+моп.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

26 Не, аналогичные задержки от входа до выхода q3 составляют 40 не. Время действия сигнала сброса (от входа r до выходов q) 35 не.

На рис. 1.68, а показана диаграмма работы десятичного счетчика ИЕ6, где обозначены логические переходы сигналов при счете на увели­чение и уменьшение. Кольцевой счет возможен в пределах 0...9, осталь­ные шесть состояний триггерам запрещены. Кольцо счета для двоичного счетчика ИЕ7 внутренних запретов не имеет (см. рис. 1.68,6). Составив

определенную комбинацию входных сигналов, по табл. 1.38 можно выб­рать один из четырех режимов работы счетчика ИЕ6. Счет на увеличение здесь закончится при выходном коде ВННВ (9), уменьшение — при НННН (0). Аналогичные операции со счетчиком ИЕ7 позволяет прово­дить табл. 1.39. Окончанию счета на увеличение здесь соответствует код ВВВВ (15), а на уменьшение — НННН (0).

Микросхема К155ИЕ8 (рис. 1.69) — программируемый счетчик с входом для переключения коэффициента, на который можно разделить входную тактовую частоту. Счетчик имеет комплементарные выходы Q и Q, а также выход переноса Свых (после подсчета 63-го импульса). Тактовая частота подается на вход С (активный перепад — положитель­ный) . Максимальный коэффициент деления счетчика ИЕ8 — 64. Для уменьшения этого коэффициента служат шесть входов поразрядного разрешения: Е0—Е5.

Выходную частоту можно рассчитать по уравнению:

= (f /64) (Е5* + Е4* + Е3* + Е2* + Е1*21 + Е0* ). (1.7)

Таблица 1.38. Режимы счетчиков ИЕ6

Режим

Вход

Выход

R

DO D1 D2 D3

Q0 Q1 Q2 Q3

Сброс

В х х Н

В х х В

xxxx xxxx

H H H H

H H H H

В Н

В В

Параллельная загрузка

Н Н х Н

Н Н х В

Н Н Н х

Н Н В х

H H H H

H H H H

В х х В

В х х В

H H H H

H H H H

=

==

В Н

В В

Н В

В В

Счет на увели­чение

Н В ↑ В

xxxx

Счет на увели­чение

В В

Счет на умень­шение

Н В В ↑

xxxx

Счет на умень­шение

В В

Здесь ЕО — Е5 — данные на входах разрешения, причем значение каж­дого коэффициента может быть 1 или 0.

Сигнал разрешения по входу подается на вывод 11. Остановить деление можно, подав на вход (вывод 10) напряжение высокого уров­ня. Активные напряжения низкого уровня, данные по входам и , разрешают счет. Общий сброс с остановкой деления осуществляется вы­соким уровнем по входу R (вывод 13). Для последовательного соедине-

Таблица 1.39. Режимы счетчика ИЕ7

Режим

Вход

Выход

R

DO D1 D2 D3

Q0 Q1 Q2 Q3

Сброс

В х х Н

В х х В

xxxx xxxx

H H H H

H H H H

В Н

В В

Параллельная загрузка

Н Н х Н

Н Н х В

Н Н Н х

Н Н В х

H H H H

H H H H

В B B B

В B B В

H H H H

H H H H

В B B B

В B B В

В Н

В В

Н В

В В

Счет на увели­чение

Н В ↑ В

xxxx

Счет на увели­чение

В В

Счет на умень­шение

Н В В ↑

xxxx

Счет на умень­шение

В В

Таблица 1.40. Состояния счетчика ИЕ8

Вход

Выход

R

Е5

Е4

ЕЗ

Е2

Е1

ЕО

Число им­пульсов на входе С

Число им­пульсов

(≥63)

Q

В

x

В

x

x

x

x

x

x

x

В

Н

В

В

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

64

В

Н

В

1

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

В

64

В

1

1

1

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

В

Н

64

В

2

2

1

Н

Н

Н

Н

Н

Н

В

Н

Н

64

В

4

4

1

Н

Н

Н

Н

Н

В

Н

Н

Н

64

В

8

8

1

Н

Н

Н

Н

В

Н

Н

Н

Н

64

В

16

16

1

Н

Н

Н

В

Н

Н

Н

Н

Н

64

В

32

32

I

Н

Н

Н

В

В

В

В

В

В

64

В

63

63

1

Н

Н

Н

В

Н

В

Н

Н

Н

64

В

40

40

1

Н

Н

Н

В

В

В

В

В

В

64

Н

В

63

1

ния счетчиков ИЕ8 служит вход СЕР (наращивание). Если сигнал СЕР-Н, на выходе Q установится напряжение высокого уровня.

В табл. 1.40 даны примеры состояний счетчика ИЕ8. Первая строка здесь показывает фазировку сигналов при сбросе (на R и поданы на­пряжения высокого уровня). Последующие восемь строк — это примеры установки разных коэффициентов деления, точнее, в данных этой таб­лицы высоким уровнем последовательно опрашиваются входы разреше­ния Е0 — Е5. Десятая строка показывает пример получения числа выход-

ных импульсов 40 (число входных импульсов 64), но на входах Е5 и Е3 присутствуют напряжения высокого уровня — единицы, на остальных Входах — 0; подставьте эти данные в ф-лу (1.7).

Микросхема К155ИЕ9 (рис. 1.70) — декадный двоично-десятичный счетчик. Он запускается положительным перепадом тактового импульса и имеет синхронную загрузку (предварительную установку каждого триг­гера). Несколько счетчиков ИЕ9 образуют синхронный многодекадный счетчик. Сброс всех триггеров асинхронный по общему входу сброса R.

Принципиальная схема высокоскоростного синхронного счетчика от­личается внутренней логикой ускоренного переноса и тем, что все триг­геры получают перепад тактового импульса одновременно. Изменения выходных состояний триггеров совпадают по времени, поэтому в выход­ных импульсных последовательностях нет пиковых помех (клыков). За­пускающий тактовый фронт импульса — положительный, причем для варианта этой микросхемы с переходами Шотки буферный элемент так­тового входа имеет порог Шмитта с гистерезисом ±400 мВ (см. рис. 1.32,6), что уменьшает чувствительность к импульсным помехам, а так­же обеспечивает устойчивое переключение триггеров при медленно на­растающем перепаде тактового импульса.

Счетчик ИЕ9 — полностью программируемый, поскольку на каждом из его выходов можно установить требуемый логический уровень. Та­кая предварительная установка происходит синхронно с перепадом так­тового импульса и не зависит от того, какой уровень присутствует на входах разрешения счета СЕР и СЕТ. Напряжение низкого уровня, по­ступившее на вход параллельной загрузки , останавливает счет и разрешает подготовленным на входах D0—D3 данным загрузиться в счетчик в момент прихода следующего перепада тактового импульса (от уровня Н к В).

Сброс у счетчика ИЕ9 — асинхронный. Если на общий вход сброса поступило напряжение низкого уровня, на выходах всех четырех триг­геров устанавливаются низкие уровни независимо от сигналов на вхо­дах С, , СЕТ и СЕР. Внутренняя схема ускоренного переноса необхо­дима для синхронизации многодекадной цепи счетчиков ИЕ9. Специаль­но для синхронного каскадирования микросхема имеет два входа разре­шения: СЕР (параллельный) и СЕТ (вспомогательный, с условным на­званием «трюковый»), а также выход ТС (окончание счета).

Счетчик считает тактовые импульсы, если на обоих его входах СЕР и СЕТ напряжение высокого уровня. Вход СЕТ последующего счетчика получает разрешение счета в виде напряжения высокого уровня от вы­хода ТС предыдущего счетчика. Длительность высоких уровней на вы­ходе ТС примерно соответствует длительности высокого уровня на выходе Q0 предыдущего счетчика.

На рис. 1.70, в показана схема соединения четырех микросхем ИЕ9 в быстрый синхронный 16-разрядный счетчик.

Для счетчиков ИЕ9 не допускаются перепады от высокого уровня к низкому на входах СЕР и СЕТ, если на тактовом входе присутствует напряжение низкого уровня. Нельзя подавать положительный перепад на вход , если на тактовом входе присутствует напряжение низкого уровня, а на входах СЕР и СЕТ — высокого (во время перепада или пе­ред ним). Сигналы на входах СЕР и СЕТ можно изменять, если на так­товом входе С присутствует напряжение низкого уровня. Когда на вхо­де появляется высокий уровень, а входы СЕ не активны (т. е. не ис­пользуем СЕР и СЕТ и на них остается низкий уровень), то вместе с последующим положительным перепадом тактового импульса на выхо­дах Q0—Q3 появится код от входов D0—D3.

Запуская напряжениями высокого уровня входы СЕТ и СЕР во вре­мя низкоуровневой части тактового периода, получим на выходах на­ложение кодов загрузки и внутреннего счета. Если во время низкоуров­невой части периода тактовой последовательности на входы СЕТ, СЕР и поданы положительные перепады, нарастающие от низкого уровня к высокому, тактовый перепад изменит код на выходах Q0—Q3 на по­следующий.

При входных сигналах высокого уровня счетчик К155ИЕ9 (74160) потребляет ток питания 94 мА, К555ИЕ9 (74 LS160A) 32 мА; если все выходные сигналы имеют низкий уровень, то 101 и 32 мА соответствен­но. Максимальная частота счета 25 МГц. Время распространения сигна­ла от входа С до выхода ТС («Счет закончен») составляет 35 и 27 не, а время сброса (от входа до выходов Q) 38 и 28 не для обычного ис­полнения и варианта Шотки.

Режим работы счетчика ИЕ9 можно выбрать согласно табл. 1.41. На выходе ТС появится напряжение высокого уровня, если выходной код счетчика ВННВ (т. е. 9), а на входе СЕТ напряжение высокого уровня.

Таблица 1.41. Режимы работы счетчика ИЕ9

Режим

Вход

Выход

С

СЕР

СЕТ

TC

Сброс

Н

x

x

х

х

х

Н

Н

Параллельная

В

↑

x

х

н

н

Н

Н

загрузка

В

↑

x

х

н

в

В

В

Счет

В

↑

в

в

в

х

Счет

В

Хранение

В

x

н

х

в

х

В

В

x

х

н

в

х

В

Микросхема К555ИЕ10 — двоичный счетчик по структуре аналоги­чен ИЕ9 (запускается положительным перепадом, имеет синхронную за­пись— предустановку). Внутренняя схема счетчика ИЕ10 (вариант Шот­ки) показана на рис. 1.71, а, его цоколевка на рис. 1.71, б. Режим рабо­ты этого счетчика можно выбрать по табл. 1.41. Однако сигнал окончания счета ТС появится, когда на выходах Q все уровни окажутся высокими (код BBBB, т.е. 15). Для построения синхронных многокас­кадных счетчиков ИЕ10 можно использовать схемой на рис. 1.70, е. Счетчик К555ИЕ10 потребляет от источника питания ток 32 мА. Мак­симальная тактовая частота счета 25 МГц.

Микросхема К555ИЕ18 (74163) — четырехразрядный, двоичный, син­хронный счетчик. Он отличается от счетчика НЕ10 синхронным входом сброса данных. Цоколевка его показана на рис. 1.71, б. Назначение вы­водов и их функция, кроме вывода (вывод 1), такие же, как и у мик­росхемы ИЕ10. Перед синхронным сбросом согласно табл. 1.42 на вход подается напряжение низкого уровня. С этого момента другие вхо­ды управления перестают принимать сигнал. Вход активный, он сбра-

Вход

Выход

Режим работы

TC

С

СЕР

СЕТ

РЕ

Сброс

н

↑

x

x

x

x

Н

Н

Параллельная

в

↑

x

x

н

н

Н

Н

загрузка

в

↑

x

x

н

в

В

В

Счет

в

↑

в

в

в

x

Счет

В

Хранение

в

x

н

x

в

x

В

в

x

x

н

в

x

В

импульса. Из-за внутренних задержек переключения триггеров состояния выходов не могут устанавливаться строго одновременно. Как и для дру­гих асинхронных счетчиков, подключаемый в выходам дешифратор дол­жен иметь разрешение по выходу, чтобы не передавать в шину данных ложные коды, которые могут возникнуть при смене внутреннего кода.

Режим работы счетчика можно выбрать по табл. 1.43. От этого де­сятичного счетчика можно получить две последовательности счета. Дво­ично-десятичную выходную последовательность можно получить, если подать тактовые импульсы на вход и соединить выводы 5 и 6 (т. е. выход Q0 и вход ). Если необходимо поделить входную частоту в

Вход

Выход

Режим работы

С

Сброс

Н

x

x

x

Н

Параллельная загрузка

В

Н

x

Н

Н

В

Н

x

В

В

Счет

В

В

↓

x

Счет

Таблица 1.43(6). Последовательность счета для К531ИЕ14

Двоично-десятичная

Симметрия

Число

Q3

Q2

Q1

Q0

Число

Q0

Q1

Q2

Q3

0

Н

Н

Н

Н

0

Н

Н

Н

Н

1

Н

Н

Н

В

1

Н

Н

Н

В

2

Н

Н

В

Н

2

Н

Н

В

Н

3

Н

Н

В

В

3

Н

Н

В

В

4

Н

В

Н

Н

4

Н

В

Н

Н

5

Н

В

Н

В

5

В

Н

Н

Н

6

Н

В

В

Н

6

В

Н

Н

В

7

Н

В

В

В

7

В

Н

В

Н

8

В

Н

Н

Н

8

В

Н

В

В

9

В

Н

Н

В

9

В

В

Н

Н

10 раз и получить при этом симметричный выходной меандр, т. е. счи­тать двумя пятерками (режим bi-quinary, см. рис. 1.64, а), следует по­дать импульсы с частотой f на вход , а от выхода Q3 снять тактовый сигнал для входа . На выходе Q0 получим прямоугольные импульсы с частотой f/10 и скважностью 1:2. При счете двумя пятерками мак­симальная скорость счета снижается из-за задержек в логической части делителя на 5.

Вход сброса счетчика ИЕН имеет низкий активный уровень. Сиг­налом = H запрещается работа всем входам счетчика, а на всех выхо­дах появляется напряжение низкого уровня. Сброс здесь асинхронный. Когда на вход разрешения параллельной загрузки подано напряже­ние низкого уровня, действие тактовых входов запрещается. Данные, присутствующие на входах DO—Q3, загружаются параллельно в тригге­ры счетчика.

Счетчик ИЕН удобно использовать как фиксирующую, отображаю­щую код (по-другому, четырехбитовый байт) защелку. Если коды на входах D0—D3 постоянно меняются, то выборки из этой последователь­ности цифровых слов будут отображаться на выходах, когда на вход дается напряжение низкого уровня. Счетчик К531ИЕ14 имеет ток потребления 88 мА,

максимальная тактовая частота его достигает 80 МГц по входу и 40 МГц по входу . Наибольшее время задерж-

ки распространения сигнала от входа до выхода Q2 25 не, от входов D до выхода Q 20 не, время сброса (от входа R до выхода Q) 15 не.

Микросхемы К531ИЕ16 и К531ИЕ17 — синхронные, реверсивные счетчики. Счетчик НЕ 16 — декадный, двоично-десятичный (формат кода 8-4-2-1), счетчик ИЕ17 —четырехразрядный, двоичный. На рис. 1.73, а показана принципиальная схема двоичного счетчика ИЕ17. Счетчик ИЕ16 имеет другую логику управления и ускоренного переноса. Цоколевки и назначение выводов у этих счетчиков одинаковые (рис. 1.73, б). По­скольку эти счетчики реверсивные, полезно сравнить их устройство со структурами счетчиков К155ИЕ6 и К155ИЕ7 (рис. 1.67).

Тактовый вход у счетчиков ИЕ16 и ИЕ17 работает по положи­тельному перепаду импульса. На вход параллельного разрешения (активный уровень — низкий) подается команда параллельной записи данных, подготовленных на входах D0—Q1. Как и у других синхронных счетчиков, имеются два входа каскадирования: — параллельное разрешение счета и — трюковый вход разрешения счета. Для этих входов активные уровни — низкие.

Для переключения направления счетчика служит вход команды U/ (Больше/ ). Счет возрастает, пока на вход U/ дается напряже­ние высокого уровня. Если командой U/ является напряжение низкого уровня, то содержимое счетчика будет уменьшаться. После окончания счета на выходе появится напряжение низкого активного уровня.

Все состояния на выходах Q0—Q3 счетчиков ИЕ16 и ИЕ17 сменя­ются строго в соответствии с положительным перепадом тактового им­пульса. Триггеры переключаются одновременно, поэтому выходные им­пульсные перепады совпадут. Предварительная установка байта проис­ходит независимо отологических уровней, присутствующих на входах разрешения счета. Если на вход разрешения параллельной загрузки дать напряжение низкого уровня, счет запрещается. По следующему по­ложительному тактовому перепаду в счетчик поступят данные от вхо­дов D0—D3. Схема соединения счетчиков ИЕ16 и ИЕ17 показана на рис. 1.74.

У счетчика DDI входы разрешения и принимают низкие уровни (заземлены). Для разрешения работы счетчику DD2 по его входу используются напряжение низкого уровня от выходного импульса

«Счет окончен» на выводе . Схемы присоединения последующих кас­кадов— аналогичные. Режимы работы счетчиков ИЕ16 и ИЕ17 можно установить, пользуясь табл. 1.44. В колонке данных сноской*) обозначено стояние: уровень на выходе окажется низким, если на входе присутствует напряжение низкого уровня, а счет закончен.

Таблица 1.44. Состояния счетчиков К531ИЕ16 и К531ИЕ17

Режим

Вход

Выход

С

U/

ТС

Параллельная

загрузка

Счет на увеличение

↑

↑

↑

х

х

в

х

х

н

х

х

н

н

н

в

н

в

х

H

В

Увеличение

1*

1*

1*

Счет на умень­шение

↑

н

н

н

в

x

Уменьшение

1*

Хранение

↑

х

в

х

в

х

1*

↑

х

х

в

в

х

В

Счетчик ИЕ16 заканчивает счет на увеличение, когда на выходах на­капливается код ВННВ (т. е. цифровой эквивалент 9). Для счетчика ИЕ17 максимальный выходной код ВВВВ (15). Счет на уменьшение про­исходит до минимального кода НННН (т. е. до нуля).