D-триггер с разрешением работы
•…такой элемент в Max+Plus называется DFFE!
–Это единственный элемент, не имеющий прямого аналога в наборе дискретной логики, который можно применять в нашей курсовой работе
–В наборе 74хх есть, разве что, микросхемы вроде 74377 – регистры с разрешением, где у всех триггеров входы E соединены вместе
Опрос клавиатуры с пониженной частотой
•Если тактовая частота схемы, к примеру, 1 кГц (1 мс), и требуется опрашивать клавиши, удобно:
–выделить для этих целей цепь KEYS, в которой присутствуют короткие импульсы длительностью в 1 мс
–импульсы повторяются каждый 16й или каждый 32й такт (период опроса 16 или 32 мс соответственно)
–Цепь KEYS управляет входом E схемы D-триггера с разрешением (см. выше)
•Для создания цепи KEYS удобно воспользоваться выходом какого-либо счетчика, тактируемого от ГТИ на 1 кГц, например, битом №3 (16 мс)
Опрос клавиатуры с пониженной частотой В реальной схеме
нужен сброс (CLRN)!
•74163 – синхронный 4-разрядный счетчик, можно воспользоваться одним из имеющихся в схеме
•D-триггер, элементы НЕ и И выполняют следующую функцию:
–KEYB = 1, если сигнал Q3 на предыдущем такте был равен 0 И на текущем такте равен 1
–KEYB = 0 во всех других случаях
•D-триггер задерживает сигнал на 1 такт. Схема работает по принципу «было- стало»
Опрос клавиатуры с пониженной частотой
•Вместо D-триггера в примере для формирования сигнала KEYB можно:
–использовать компаратор и сравнить все биты счетчика Q[3..0] с числом 15
–использовать выход переполнения счетчика RCO
–использовать элемент 4И для всех выходов Q[3..0]
•Показан лишь один из вариантов!
Опрос клавиатуры с пониженной частотой
•Для выделения события нажатия кнопки нужно применить подход «был лог. 1, а стал лог. 0» еще раз:
•Схема D-триггера с разрешением (DFFE) рассмотрена выше
•Первый триггер служит для защиты от дребезга
•Второй, вместе с ЛЭ И, НЕ - для детектирования события «нажата клавиша» (детектирование среза в цепи BUTTON)
Опрос клавиатуры с пониженной частотой
•Как видно, схема генерирует короткий (1мс = 1 / Fclk) импульс по нажатию на кнопку, игнорируя дребезг
•Если нужно детектировать как нажатие, так и отпускание, вместо схемы И + НЕ используем исключающее ИЛИ (подход «то, что было, отличается от того, что стало»)
Опрос клавиатуры с пониженной частотой
•Описанным методом полезно выделять короткие импульсы по следующим событиям:
–Нажатие кнопки
–Срабатывание концевого выключателя механического привода
–Переход напряжением питающей сети нулевого значения
–Срабатывание оптического датчика перемещения (щелевого, рефлективного)
–… и т.д.
•Эти короткие импульсы могут разрешать работу счетчиков (подсчет объектов, программирование числа кнопками больше-меньше), сбрасывать счетчики объектов, сбрасывать счетчики импульсов (частотомеры, тахометры)
Подсчет числа событий
•2/10-счетчики составлены в каскад при помощи выхода переполнения RCO счетчика единиц, подключенных к входам разрешения счета ENT/ENP счетчика десятков
•Вход разрешения счетчика единиц подключен к сигналу «событие» (EVENT), предварительно синхронизированному с глобальным тактовым сигналом CLK и обработанному блоком детектирования фронтов
Устройства вывода (индикация), подсчет числа событий
•Как видно, осуществлен подсчет событий EVENT в 2/10 системе исчисления (отдельно единицы числа, отдельно – десятки)
•Двоичные счетчики в аналогичном каскаде подсчитывали бы импульсы в полной двоичной системе исчисления (младший счетчик 0-F, старший 0-F, все число 0-FF)
•Осталось преобразовать 2/10 код в код управления 7- сегментными индикаторами
Подсчет числа событий
•Если бы мы проектировали частотомер, тахометр, расходомер, то:
–подсчитывали бы число импульсов за 1 секунду (Герцы)
–В конце каждой секунды переносили бы число из счетчика в регистр и далее – на индикаторы
–В конце каждой секунды сбрасывали бы счетчик
•Если бы мы проектировали счетчик числа витков катушки, длины провода, объема прошедшей через крыльчатку жидкости, сброс производился бы кнопкой. Индицировалось бы текущее значение