- •Счетчики. Анализ и синтез
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Основные положения
- •3.3. Асинхронные последовательные счетчики
- •3.4. Синхронные двоичные счетчики
- •3.5. Синтез счетчиков с произвольным модулем
- •3.6. Исследование готовых счетчиков в интегральном исполнении
- •3.7. Выполнение работы и содержание отчета
3.6. Исследование готовых счетчиков в интегральном исполнении
Для исследования предлагаются следующие схемы счетчиков:
КМ555ИЕ13 (SN 74191) - синхронный реверсивный 4-разрядный счетчик (варианты 1 – 6);
КМ555ИЕ9 (SN 74160) - синхронный десятичный счетчик (варианты 7 – 12).
Таблица 3.3
№ варианта |
Модуль M |
Порядок счета |
Тип триггера |
Метод синтеза |
1 2 |
10 9 |
0...М-1 |
JK |
Классический |
3 4 |
7 6 |
α...2n |
D | |
5 6 |
7 6 |
0...М-1 | ||
7 8 |
10 9 |
0...М-1 |
JK |
Исключение избыточных состояний |
9 10 |
7 5 |
α...2n |
Т | |
11 12 |
7 5 |
0...М-1 |
Условные изображения счетчиков даны на рис. 3.9, а назначения выводов приведено соответственно в табл. 3.4 и табл. 3.6.
ИС КМ555ИЕ13 (SN 74191). Режимы работы синхронного реверсивного 4-разрядного двоичного счетчика, с возможностью асинхронной установки в произвольное состояние от 0 до 15, представлены в табл. 3.5.
Рис. 3.8 Функциональные обозначения двоичного (а) и десятичного (б) счетчиков
Описание выводов ИС КМ555ИЕ13. Таблица 3.4
Обозначения выводов |
Назначение выводов |
Вход управления режимом счета:- прямой,- обратный | |
Т |
счетный вход (прямой динамический) |
ЕС |
разрешение счета (низкий уровень) |
LD |
разрешение асинхронной загрузки данных (низкий уровень) |
поразрядные входы для параллельной загрузки данных | |
поразрядные выходы данных | |
СТ=0/СТ=15 |
выход (высокий уровень), инициализирующий минимальное значение счетчика при и максимальное при |
BR/CR |
выход переноса/заёма (низкий уровень), синхронизируемый сигналом по входу Т |
Таблица истинности режимов работы КМ555ИЕ13. Таблица 3.5
Состояния входов |
Выход |
Режим | ||||||
Т |
Di |
Qi |
| |||||
0 |
Х |
Х |
Х |
0 |
0 |
параллельная асинхронная загрузка | ||
0 |
Х |
Х |
Х |
1 |
1 |
| ||
1 |
0 |
0 |
|
Х |
|
прямой счет | ||
1 |
1 |
0 |
|
Х |
|
обратный счет | ||
1 |
Х |
1 |
|
Х |
хранение |
Счет производится по положительному фронту сигнала на входе Т. В каждом из режимов счета, в зависимости от значения сигнала на входе ,ИС вырабатывает два выходных сигнала (СТ=0/СТ=15 и ), которые используются для каскадирования ИС данного типа с целью построения многоразрядных счетчиков. Исследование схемы включает:
Экспериментальное построение временных диаграмм для сигналов на выводах СТ=0/СТ=15 и BR/CR (по фазам сигнала CLK) в зависимости от состояния счетчика, режима работы и уровня сигнала CLK на входе Т.
Разработка схем сопряжения ИС КМ555ИЕ13 с использованием последовательного и параллельного переносов.
КМ555ИЕ9 (SN 74160) Режимы работы ИС синхронного десятичного счетчика с возможностью синхронной установки в произвольное состояние от 0 до 9, асинхронным сбросом и с дешифрирующим счетным входом приведены в табл. 3.7.
Описание выводов ИС КМ555ИЕ9. Таблица 3.6
Обозначения выводов |
Назначение выводов |
поразрядные входы для предварительной синхронной загрузки данных | |
LD |
асинхронный вход разрешения (низкий уровень) предварительной загрузки данных |
Т |
счетный вход (прямой динамический), выполняющий также синхронную загрузку данных, если |
ЕС1 и ЕС2/ЕСR |
входы разрешения счета и разрешения счета/переноса, объединенные операцией И |
R |
вход установки нуля (низкий уровень) |
поразрядные выходы данных | |
CR |
выход переноса или инициализация значения (СТ)=1001 |
Исследование схемы включает
построение временных диаграмм для выходов и сигнала переносаCR в функции счетного сигнала CLK на входе Т.
Разработка схем сопряжения ИС КМ555ИЕ9 с использованием последовательного и параллельного переносов.
Таблица истинности режимов работы КМ555ИЕ9. Таблица 3.7
Состояния входов |
Выходы |
Режимы | ||||||||
Т |
EC1 |
EC2/ECR |
Di |
Qi |
CR |
| ||||
0 |
Х |
Х |
Х |
Х |
Х |
0 |
0 |
установка нуля | ||
1 |
|
Х |
Х |
0 |
1/0 |
1/0 |
* |
синхронная загрузка счетчика | ||
1 |
|
1 |
1 |
1 |
Х |
|
* |
счет | ||
1 |
Х |
0 |
Х |
1 |
Х |
* |
хранение | |||
1 |
Х |
Х |
0 |
1 |
Х |
0 |
|
*) значение сигнала зависит от состояния счетчика.