Расшифровка временной диаграммы.

Допустим записано 4-х знаковое число (1011) в соответствующие разряды регистра Q₄=1,Q₃=1,Q₂=1,Q₁=1. Эта запись закончится после прихода 4-го тактового импульса. До следующего тактового импульса данное число хранится в регистре. Если необходимо получить хранимую информацию в последовательном коде, то ее снимают сQ₄в момент прихода следующих 4-х тактов (5-8). Это и есть режим последовательного считывания. При каскадном последовательном соединении регистров увеличивается информационная емкость, которая характеризуется количеством разрядов в регистре.

Счетчики импульсов (CT_n).

1. Общие сведения.

Счетчик– это устройство у которого на входе есть последовательность импульсов, которые счетчик преобразует в цифровой код.

Счетчики – это конечные автоматы, внутреннее состояние которых определяется только количеством сигнала «1» пришедших на вход. Сигнал «0» не изменяет их внутреннего состояния.

Счетчики по направлению счета делятся на:

• Суммирующие;

• Вычитающие;

• Реверсивные;

Начальное состояние для суммирующих счетчиков «0», т.е. все обнулено. При поступлении одного импульса все увеличивается на 1 и т.д.

Для вычитающих счетчиков во всех разрядах не «0», а «1».Начальные состояния реверсивных счетчиков представляется различными комбинациями. Для построения счетчиков используются в основном Т-триггеры и JK-триггеры.

Параметры счетчиков:

1. М_сr(K_сr) – модуль счета, т.е. количество импульсов которое может быть сосчитано счетчиком;

2. Быстродействие Т_р– максимальная частота следования импульсов;

3. Количество триггеров, необходимых для работы счетчиков рассчитывают по формуле:

При М_сr= 2,N=1;

При М_сr= 10,N4;

При М_сr= 2ⁿ,N=n;

Условное обозначение счетчика:

Счетчики в зависимости от М_сrделятся на :

• двоичные

• десятичные

• и т.д.

В зависимости от использования триггеров счетчики разделяются на:

• синхронные

• асинхронные.

Асинхронные последовательный двоичный счетчик с последовательным переносом(рис 15-14).

Рис. 15-14. Схема асинхронного последовательного счетчика в последовательными переносами(АПДСПП) – А), и его временная диаграмма Б).

Синхронный параллельный двоичный счетчик (СТ₂).

Такой счетчик обладает высоким быстродействием, т.к. тактовые импульсы одновременно поступают на входы всех триггеров счетчика. На схеме рис 15-15 показано, что

Т₁, Т₂, Т₃–…счетные входы, аQ₁, Q₂,Q₃– прямые выхода.

Вначале на Rподается «1» и устанавливается «0» на всех выходах. На замкнутых через& между собой входыTи Р₀поступают счетные импульсы.

Первый импульс пройдет на вход первого триггера и опрокинув триггер D₁в единичное состояние подготовитдля передачи второго импульса на счетный входD₂. Прохождение всех следующих импульсов дано на диаграмме(рис 15-16) и выполняются элементамиD₄,D₅,D₆.

Рис. 15-15. Схема параллельного двойного счетчика (ПДС).

Рис. 15-16. Временная диаграмма ПДС.

Цифроаналоговые преобразователи (цап).

Цифроаналоговые преобразователи предназначаются для преобразования цифровых сигналов в аналоговые. Следует заметить, что при этом каждому значению цифрового сигнала в двоичной системе соответствует его аналоговое значение, выраженное в единицах напряжения.

Для реализации ЦАП можно использовать дешифратор . Если на дешифратор подавать стабилизированное напряжение, то на выходе дешифратора, который отображает уровень логической единицы, напряжение должно быть одинаковым на всех десятичных выходах. Все выходные напряжения можно просуммировать и тогда на выходе получают постоянное напряжение, значение которого будет соответствовать значению аналогового сигнала.

Схема простейшего преобразователя (ЦАП) показана на рис 15-17, который преобразовывает четыпехдиапазонный код (х₁, х₂, х₃, х₄) в напряжение. Если в соответствующий разряд поступает логическая единица, то ключ при этом должен быть замкнут.

Рис. 15-17. Схема ЦАП.

В связи с тем, что входное сопротивление ЦАП подбирается очень малым, то устройство имеет потенциал равный нулю. При этом ток, формируемый в к-том разряде равен:

(хк – двоичный разряд кода).

Если умножить сумму разрядных токов на (-R_ос), то выходное напряжение (аналоговый сигнал) составляет:

U = -E (R_ос / R)*N,

где

Следует заметить, что устройство ОУ (рис 4-17) называется преобразователем токa в напряжение. Такой преобразователь имеет практически нулевое входное сопротивление и формирует напряжение на выходе пропорционально входному току

U=-R*I_вх.