3.3 Проектирование генератора

Генератор тактовых импульсов обеспечивает работу счетчика и преобразователя параллельного кода в последовательный. Для обеспечения необходимой частоты для двух устройств используем делители частоты с заданным коэффициентом пересчета.

Для построения генератора тактовых импульсов необходимо рассчитать его частоту, основываясь на точности измерения и скорости передачи. Найдем наименьшее общее кратное и получим f_Г.

f_Г≥НОК(1/ΔD,V_ПЕР)

f_Г≥НОК(100000,4800)

f_Г=24 кГц

Найдем коэффициенты пересчета для ДЧ:

- для счетчика:

К₁= f_Г ΔD = 24

• для преобразователя кода:

К₂= f_Г/ V_ПЕР =5

Простейший автогенератор можна построить на логических элементах И-НЕ (ИЛИ-НЕ или Инверторах), в котором обратная связь через конденсатор охватывает два элемента DD1.4 и DD1.5, при чем DD1.4 выведен в линейный усилительный режим с помощью резистора отрицательной обратной связи R1=220 Ом. Элемент DD1.11 применяется чтобы уменьшить влияние нагрузки на частоту автогенератора.

Рисунок 11 – Схема тактового генератора

Частота автогенерации . R₁=220 Ом. Значит:

В качестве инверторов выберем микросхему К1533ЛА3.

Построим делители частоты с заданными коэффициентами пересчета.

Рисунок 12 – Делитель частоты с коэффициентом пересчета равным 24

Рисунок 13 – Делитель частоты с коэффициентом пересчета равным 5

3.4 Проектирование счетного устройства

В качестве счетчика для подсчета тактовых сигналов используем двоично-десятичный счетчик с кодом 2421. Для построения счетчика используем D-триггеры. Синтезируем суммирующий счетчик на основе D-триггеров с естественным порядком счета.

	Q1	Q2	Q3	Q4	Q1	Q2	Q3	Q4	D1	D2	D3	D4	P
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	0
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1	0	0
2	0	0	1	0	0	0	1	1	0	0	1	1	0
3	0	0	1	1	0	1	0	0	0	1	0	0	0
4	0	1	0	0	1	0	1	1	1	0	1	1	0
5	0	1	0	1	*	*	*	*	*	*	*	*	*
6	0	1	1	0	*	*	*	*	*	*	*	*	*
7	0	1	1	1	*	*	*	*	*	*	*	*	*
8	1	0	0	0	*	*	*	*	*	*	*	*	*
9	1	0	0	1	*	*	*	*	*	*	*	*	*
10	1	0	1	0	*	*	*	*	*	*	*	*	*
11	1	0	1	1	1	1	0	0	1	1	0	0	0
12	1	1	0	0	1	1	0	1	1	1	0	1	0
13	1	1	0	1	1	1	1	0	1	1	1	0	0
14	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0
15	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1

Произведем минимизацию с помощью карт Карно в базисе Шефера:

	00	01	11	10
00	0	0	0	0
01	1	*	*	*
11	1	1	0	1
10	*	*	1	*

	00	01	11	10
00	0	0	1	0
01	0	*	*	*
11	1	1	0	1
10	*	*	1	*

	00	01	11	10
00	0	1	0	1
01	1	*	*	*
11	0	1	0	1
10	*	*	0	*

	00	01	11	10
00	1	0	0	1
01	1	*	*	*
11	1	0	0	1
10	*	*	0	*

– перенос в старший разряд

Рисунок 14 – Двоично-десятичный счетчик