Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 41
Текст из файла (страница 41)
ьз-тяп Стандартный тяп Выполняемые фуяячяя 74ь5698 Синхронный реверсивный десятичный счетчик/регистр с мультиплексиыми трехстабильными выходами, синхронная очистка Синхронный реверсивный двоичный счетчик/регистр о мультиплексными трехстабильными выходами, синхронная очистка 7415699 того, с вывода 13 выдается еще асинхронный тактовый импульс, который появляется и при значении 0 (С/СТ2), и при значении 9 (С/СТ2), Теперь, после рассмотрения основных принципов работы счетчиков и делителей разных типов, целесообразно, по-видимому, познакомиться с их условными обозначениями по системе МЭК.
Перечень современных 4-разрядных счетчиков в ИС ТТЛ приведен в табл. 4.3 и 4.4. 4.14. Условные обозначения счетчиков и делителей по системе МЭК Как говорилось в томе 1 данного курса, сложные функции устройств, входящих в систему, можно обозначать на схемах условными значками — квадратиками и прямоугольниками, которые проставляются у управляющих и выходных блоков. Разумеется, выходной блок может входить в состав управляющего блока.
Условные обозначения важнейших сигналов функции управления наносятся на самих управляющих блоках схемы. Надписи отражают взаимосвязи между управляющими сигналами и сигналами, подводимыми к функциональным блокам. Для наиболее сложных функций используются аббревиатуры на самих блоках. Так, например, для счетчиков и делителей имеем СТЯ/П1У, что соответствует сокращениям английских слов сопп1ег (счетчик) и б)ч!бег (делитель). При первом ознакомлении обозначения взаимозависимостей могут показаться сложными.
На самом деле, как показывает практика, интерпретация условных обозначений не так уж сложна, просто к ним наде привыкнуть. Большое достоинство надписей на схемах состоит в лаконичности и выразительности описаний функций блоков„ л также в точной идентификации взаимозависимостей между входными переменными и реализуемыми функциями.
270 Глава 4 В этой главе мы познакомились с разными типами счетчиков и делителей: синхронными и асинхронными, двоичными и двоично-десятичными, счетчиками прямого и обратного счета. Существуют счетчики, которые загружаются параллельным потоком данных, поступающим на их параллельные входы, а также каскаднрованные счетчики с подготовленным переносом, в которых каждый предыдущий разряд управляет последующим.
Простейший счетчик — это асинхронный счетчик, разряды которого соединены в цепочку, образующую либо двоичный, либо десятичный делитель. УсловСброс Л1 ге) ное обозначение такого счетчика по системе МЭК покаХтл»го баге вано на рис. 4.32. Это делитель на 12 типа СР40404А. Буквы СТТс на блоке означают, что это счетчик. Бук- ва гс у входа означает, что данный вывод (11) — это вход сброса.
Выход каждого разряда соединяется с входом следующего, на что указывает буква Л. В приводимом в качестве приме- б агбо агг Ггг) Рис. 4.32. Условные обозна ения 12ччаз- Ра СЧЕТЧИКЕ ПЕРЕХОД В СЛЕ- рялного двоичного счетчика СО4040д дующем разряде соверша- (КМОП-логика) . ется в момент перехода в предшествующем разряде от О к 1. На это указывает черта над цифрой номера входа (!Т).
Буква Т у номера входа здесь означает, что разряды деления двоичные (деление на 2). Буква Т у вывода 10 означает, что это вход тактовых импульсов. На то, что счетчик управляется спадающим фронтом импульса, указывает знак в скобках после буквы, обозначающей вход. Условные обозначения имеют и реализуемые функции, что справедливо и для счетчиков, и для делителей. Это показано на рнс.4.33, где тот же счетчик- делитель, что и на рис.
4.32, имеет другие условные обозначения. Буквенно-цифровая надпись вверху означает, что счетчик состоит из 12 каскадно соединенных разрядов деления на 2. Знак «+» у входа тактовых сигналов говорит о том, что появление импульса на данном входе увеличивает результат счета на 1. Знак полярности указывает, что этот переход совершается на отрицательном фронте тактовых импульсов. На входе сброса написано СТ=О; это означает, что сброс происходит при высоком уровне сигнала на данном входе.
Надпись СТ у выходов означает, что результат счета можно воспроизводить с данного выхода. 271 Счетчики и делители частоты Другое возможное обозначение счетчика показано на рис. 4.34. Буквы Т и Л указывают, что функция реализуется четырьмя делителями на 2, образующими каскадную схему. Вход одного разряда соединен с вычитающим входом предшествующего, на что указывает черта над цифрой перед буквой Т (1Т, 2Т, ЗТ).
Счетчик имеет динамический вход, на что указывает стрелка. Содержание разря- да увеличивается на нарастающем фронте тактового импульса (переход от к Н), на это указывает отсутствие знака полярности. На рнс. 4.35 еще раз показаны условные обозначения десятичного делителя 741.590. Блок состоит из двух частей: делителя на 2 и делителя на 5, обозначен- Сброс лртз .аютобате теектулесет тт' етлт йт дтт тй ха бу/ тдилтсбе те т етеитулаем /тФ/ ! Юекгебет а„Гн~ т гз зт Рнс. 4.34. Асинхронный двоичный счетчик, составленный из 4 делителей на 2.
Двоичную кодовую комбинацию счетчика можно получить с вывода на правой стороне функционального блока. Это вывод 12 у делителя на 2 и вывод, обозначенный СТ, у делителя на 5. Активными на входах сброса являются сигналы высокого уровня. Знак «+» указывает на то, что число на выходе счетчика увеличивается на спадающем фронте тактового импульса. ных соответственно Р1(т2 и 1з1чт5. Входы сброса на О, объединенные функцией И, обозначены СТ=О.
В этом состоянии очищаются все делители на 2, входящие в состав десятичного делителя. Сигнал на входе сброса 9 переводит счетчик в положение 9. Это означает, что делитель на 5 должен вернуться к числу 4, а делитель на 2 — к числу 1. Этот переход можно реализовать с помощью второго элемента И в управляющем блоке (входы 6 и 7).
На перевод в данной ситуации делителя 1з1хт2 в положение 1 и делителя Р!Ътб в положение 4 указывает надпись 26 (Л-функция), которая означает управляющее влияние на вход 65 в делителе на 2 и на вход ЬСТ-4 в делителе на 5. Глава 4 СИРОсл Я ТВ( 7анлто был ИНЛРЛбгб( Т(Н( ,Уаар(тали (С( Р(н1 ТОО Слало НШ Ол (Н( ОВ (Н( ос (н( ОО(Н 4.15.
Промышленные счетчики и делители В предыдущем разделе мы познакомились со счетчиками Я(ь17490 и 74Б590, к которым относятся и счетчики $И7493 и 741.593 (рис. 4.37). Счетчики этих типов используются во мно- ств В заключение (рис. 4.36) 2 приведем пример обозначеГйа 77 ле(и)',с а От=о ния синхронного счетчика с Б переменным модулем счета. г 3Л Вход тактовых импуль- сов на блоке управления атил тзл 7тт7 обозначен С2.
Под этим (гг л входом даются обозначения 2(7Ю входа сигнала выбора режима М1 (счет или параллельная загрузка) и (еще ниже) двух разрешающих входов 63 и 64. Буквой Я на блоРнс. 4.36 Делатель не !О серна 74Е390. е авления обозначен ке управления вход сброса (7,-активный). СТВО(Р 10 Буква Р на функциональном 9 блоке указывает на то, что 9 М( в разрядах деления исполь" Оу зованы триггеры типа Р. СЕ Самая нижняя надпись 4СТ-9 означает, что 4 Р-триггера загружаются параллельно, когда на выводе 9 лнтв ОТО(ге( св-.
(Н(9 19 (М1) уровень низкий, а 11 Оу (Н( фронт тактового импульса бс(=9 Ясом нарастающий. Цифры 1 и 2 перед буквой Р указывают Рнс. 4.36. Синхронный десятичный на взаимозависимость. Уссчетчик серии 7418(60 с пнрнллель ловия, при которых возмо- жен счет, обозначены цифдает импульс последовательного пепеноса рами в знаменателе отно. на следующие Раарил. щения С2('1, 3, 4. Из приведенного на рис. 4.36 обозначения следует, что счетчик находится в режиме счета, когда высокий уровень имеют сигналы на трех входах М1, 63 и 64, и что происходит суммирование (счет прямой).
Когда активным становится сигнал на входе 64 (разрешение Т), то с вывода 15 снимается импульс подготовленного переноса; на это указывает обозначение 4СТ-9 на данном выходе. Цифра 4 показывает,что для появления импульса переноса в положении 9 активным должен быть сигнал на входе 64. Счетчика и делители частоты гих реальных устройствах, описанных ниже. Рассмотрим их еще раз, чтобы детальнее познакомиться с некоторыми их свойствами, имеющими важное значение на практике. Для получения делителя на 16 можно выход Я1 (Н) соединить с входом Т2.
Таким образом мы соединим между собой четыре триггера и получим возможность образовывать 2' комбинаций двоичного коочм аач ддаеначения дХ7Л' ( — 5В тмсчзи. Вчт(еди Рис. 4.37. Лвоичиый счетчик-делитель иа Ра серии 74139374. да, т. е. 16 числовых значений от 0 до 15. Для осуществления сброса 3К-триггера в положение 0 надо на оба входа 5 подать сигналы высокого уровня. Если удерживать высокий уровень на этих входах, то счетчик вообще работать не сможет. Значит, таким путем можно получить режим блокировки.