dz2 (Пример ДЗ2 Макарчука)

Номер варианта — 18, значит, по условию задачи, мне необходиморазработать 8-ми разрядный двоичный счетчик на базе 4-х разрядногосинхронного двоичного счетчика 74HC163 со следующими характеристиками:Начальное состояние: 65;Модуль счета: 108, что означает, что конечный счетчик должен принимать108 стабильных состояний, включая 65.Найдем конечное число, после которого счетчик должен сброситься доначального:65 + 108 — 1 = 172.Переведем начальное и конечное значение счетчика к двоичному виду:6510 = 0100 00012;17210 = 1010 11002.Так как конечная величина описывается восьмиразрядным двоичным числом,для построения схемы понадобится 2 счетчика 74HC163.С четырьмя младшими разрядами будет работать счетчик DD1, для работы состаршими разрядами используется счетчик DD2.

Каждый из счетчиков имеет подва входа разрешения — ENT и ENP. Работа будет разрешена только в томслучае, когда сигнал на обоих разрешающих входах будет равен логической «1».Значит, чтобы осуществить каскадирование счетчиков необходимо, чтобывторой включался в работу, инкрементируя значение на единицу, каждый раз,когда происходит переполнение первого. Это можно сделать путем включениявыхода RCO первого счетчика ко входу ENT второго, при этом значение навходе ENP всегда будет равно «1».

Сигнал RCO (выход сквозного переноса), каки требуется, означает наличие переноса из самого старшего разряда; он равен«1», когда равны «1» все биты, хранящиеся во всех разрядах счетчика, и подансигнал разрешения ENT.Начальное значение каждого из счетчиков будет установлено путем подачи навходы A, B, C и D значения, соответствующего необходимому значению пономеру бита (рис. 1).Рисунок 1: Включение счетчиков и их начальное значениеДля первоначальной загрузки значений со входов A, B, C, D в счетчикприменяется вход LOAD. Как видно из УГО, приведенного на рис.

1, для егоактивации понадобится сигнал низкого уровня. Добиться этого очень просто,если подключить входы элемента «2-ИЛИ» на ножки QC и QD (в соответствиис рисунком 1) микросхемы DD2, а выход на LOAD. Тогда в начальный моментвремени (и только тогда), когда значение сигнала на выходах обоих счетчиковбудет равно «0», значение с выхода элемента «2-ИЛИ» также примет значение,равное «0», и произойдет первоначальная загрузка значения в счетчик.Теперь, чтобы ограничить предел счета, достаточно добавить элемент «4-ИНЕ» со входами на второй и третий бит (начиная счет с нуля) выхода счетчикаDD1 и пятый и седьмой выходной бит для микросхемы DD2.

Когда значения наданных выходах микросхем примет «1», выход элемента «4-И-НЕ» даст низкийуровень сигнала. Добавив после него элемент «2-И» в обвязке с ужеобозначенным ранее элементом «2-ИЛИ» получим схему, которая будетвыдавать «0» сигнал в самый начальный момент времени и каждый раз подостижению счета 172, обнуляя сигнал на LOAD и заставляя счетчикиподгрузить заранее установленную нижнюю рамку счета. Схемотехнически всреде моделирования MicroSim это будет выглядеть так (рис. 2):Рисунок 2: Схема моделирования в MicroSimПроизведя моделирование, получим временную диаграмму для начального(рис.

3) и конечного (рис. 4) состояния счетчика:Рисунок 3: Начальное состояние счетчика (0100 00012 = 6510)Рисунок 4: Конечное состояние счетчика (1010 11002 = 17210)(Для полной временной диаграммы см. ПРИЛОЖЕНИЕ)Как видно, счетчик работает исправно и выдает нужные нам значения дляначального и конечного состояния. В качестве тактового был выбран импульссо следующими параметрами:Период: 1 мкс;Время состояния логической «1»: 100 нс.Электрическая принципиальная схема устройства представлена вПРИЛОЖЕНИИ..