2.4. Счётчики

Счетчиком называется устройство, предназначенное для подсчета количества поданных импульсов.

Классификация счетчиков:

1.Счётчики на сложение.

2.Счётчики на вычитание.

3.Реверсивные счётчики. В соответствии с управляющим сигналом могут работать как на сложение, так и на вычитание.

Различают счётчики с модулем счёта кг. k —2 кФ 2 (п — число разрядов счётчи­

ка).

2.4.1.Трёхразрядный двоичный счётчик на сложение

Временная диаграмма

В каждый момент времени в разрядах счётчика записан код числа поданных импуль-

'сов.

2.4.2.Трёхразрядный двоичный счётчик нэ вычитание

Условное обозначение реверсивного счётчика:

При подаче импульса на вход 7+ к ра­ нее записанному коду прибавляется 1. При подаче импульса на вход 7- из ранее записан­ ного кода вычитается11.

2.4.3. Десятичные счётчики

Относятся к счётчикам с модулем счё­

та к *2 Различают счётчики с естествен­ ным ходом счёта и с принудительным пасчё-

Десятичный счётчик с принудительным насчётом:

За счёт обратной связи единица с триггера 74 записывается в триггеры 72 и 73.

Таблица состояний счётчика

При подаче восьмого импульса триггер 74 устанавливается в «1». Через обратные свя­ зи он устанавливает в «1» также триггеры 72 и 73. Таким образом, после восьмого импульса записывается код 1110. Девятый импульс запишет код 1111. Десятый импульс сбросит счёт­ чик в нулевое состояние. Таким образом счётчик считает до десяти.

-----j

2.5.Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

ЦАП необходим при управлении технологическими процессами с помощью микро­ процессорной техники, например, при управлении скоростью вращения двигателя. Предна­ значен для преобразования двоичного кода в непрерывно изменяющийся;электрический сиг­ нал (как правило, в напряжение).

Пусть есть 4-разрядный код: OAQ2 Q2 Q\ Преобразование кода в напряжение проис­ ходит по закону:

Пример. Преобразуется код 1111, тогда U = е- (l-2s +1-2: +1-21+1-2°)= 15-е

ЦАП mi суммирующем усилителе (рис.2.9). Для суммирующего усилителя имели:

Rr,

На каждый вход подаётся напряжение, соответствующее разряду преобразуемого кода. При этом Uixs равно Е, если значение разряда кода «1», или нулю, если значение разряда кода «О». Пусть преобразуемый код 1111, тогда:

Я ос

= e, т.е. LJBLLX получается~в_ соответствии с’ законом преобразования кода'в напряжение.

Для выполнения суммирующим, усили­ телем роли ЦАП необходимо, чтобы входные сопротивления составляли ряд 7?, 27?, 4/?, 87?, 167?, .Старший разряд кода подаётся на вход с сопротивлением 7?, младший разряд - на вход с наибольшим сопротивлением.

2.6. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

Необходим для цифровой обработки информации от аналоговых датчиков (давления, температуры и т. д.). Предназначен для преобразования непрерывно изменяющегося сигнала в двоичный код. Блок-схема АЦП представлена на рис.2.10,

где UQX - напряжение, преобразуемое в код; ГТИ - генератор тактовых импульсов; CR - реверсивный счётчик;

ЦАП - преобразует код счётчика в изменяющееся напряжение Uc ; К - компаратор, сравнивает сигналы Uc и (/Вх •

+Е, если Uвх >Uc. U'k =+Е;

и к

-Е , если UBX <Uc,U'k =0.

Если U'K = +Е, то счётчик работает на сложение, если U'K = 0, - на вычитание.

выходной код

Рис. 2.10

Рассмотрим работу АЦП в различные моменты времени (рис.2.11): 1. / = /; : код счетчика

Q \ = 0 2 = 0 з = 0 4 = 0 .

и с =0, и ъх> и с, и к =+Е

(суммирование тактовых импульсов), увеличивается.

2. /, </ < /2:

£/вх > Uс, U'IC = +Е

(суммирование тактовых импульсов), увеличивается.

3.t2: код счётчика 0101,

С/вх <UC, UK = -£ , V K =0

(вычитание тактовых импульсов), Uc умень­ шается.