Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Можно видеть далее, что если перевести многопозиционный переключатель предустановки в положение 6, то сигналы высокого уровня будут подаваться и на входы 35, и на входы 36. Предустановкой будет выбрано десятичное число 3. Это значит, что для достижения числа 9 счетчики должны проделать 6 счетных шагов. Положение переключателя предустановки в позиции 9 вызовет появление высокого уровня на входах у всех без исключения триггеров, что соответствует кодированному О. В этом положении счетчики начинают счет с О и ведут до 9, т.
е. совершают 9 шагов счета. Если, наконец, установить переключатель в положение 1, то входы Л, д2 н 33 получат сигнал низкого уровня, а входы 34 и 35 — высокого, что соответствует кодированному числу 8, На переднем фронте очередного тактового импульса счетчики достигнут значения 9 и в этом состоянии зафиксируются, потому что со следующего тактового импульса начнется новый цикл предустановки.
Деление с коэффициентом 1 невозможно, следовательно, коэффициентами деления !делителями) могут быть числа от 2 до 999. 4.26. Цифровая настройка частотных синтезаторов На рис. 4.52 приведена схема частотного синтезатора, в котором использованы счетчики Джонсона. От управляемого генератора (ЧСО) сигнал подается на делитель, который делит частоту входного сигнала до 1 кГц, С выхода делителя сигнал частотой 1 кГц подается на фазовый компаратор, где сравнивается с опорным сигналом той же частоты. В результате сравнения этих двух сигналов вырабатывается сигнал ошибки, который после усиления и фильтрации уже как управляющий сигнал подается на генератор УСО.
Сигнал управляемого генератора получается полностью синфазным с опорным сигналом, Счетчики и делители частоты 4иолоюр ън Ол то тесла .мд 1=о /нГц 1~~~/ Яф 1 гтеттоно янсонсона та" ,геление на и Рис 4.52. Синтезатор на микросхемах С114046В и С114018В. Поскольку опорный сигнал вырабатывается высокостабильным кварцевым генератором, то сигнал управляемого генератора получается таким же стабильным. Изменяя коэффициент деления делителя, генератор Ъ'СО можно перестраивать.
Для этого используется сигнал на выходе схемы, частота которого в п раз больше 1 кГц, где и — коэффициент деления. В результате частота сигнала на выходе схемы получает значение, установленное многопозиционным переключателем на входе делителя. Схема делителя такая же, 298 Глава 4 как в равд. 4.25. Более подробно применение частотных синтезаторов в радиопередающей и приемной аппаратуре описано в ряде справочников по транзисторам. 4.27. Цифровой будильник на двоичных счетчиках Выше был рассмотрен счетчик-делитель на 16 типа 8Н7493Н (74Ь593Щ.
На этом типовом счетчике легко можно построить и десятичный счетчик, и счетчик по модулю 5 и 6, которые нужны для будильника. Если на входы сброса 52 и 54 подать сигналы А и С или В и С и если оба сигнала высокого уровня (положения 5 или 6), то произойдет сброс и счет начнется с начала. В цифровых часах, управляемых частотой напряжения сети, прежде всего необходим делитель на 50, чтобы получить частоту 1 Гц. Его можно реализовать по схеме, показанной на рис. 4.53. Левый счетчик — это счетчик-делитель на 10. При значении счета 8 сигнал на выходе 17 имеет высокий уровень, а как только достигнется значение 10, сигнал будет иметь низкий уровень.
Выход 17 соединен с входом тактовых сигналов Т! второго счетчика (на рис. 4.53 справа), который включен по схеме счетчика по модулю 5. Когда счет единиц доходит до значения 1О, поступает импульс сброса и счетчик пятерок переходит в следующее положение.
Когда счетчик единиц просчитает 5 импульсов (т. е. когда счетчик десятков перейдет в положение 5), поступит импульс сброса, который возвратит счетчик десятков в положение О. Так отсчитывается 1 с. Сброс счетчика пятерок означает, что выход С нз состояния логической 1 перешел в состояние О. Этим же сигналом счетчик секунд можно перевести в следующее положение. Для упражнения с условными обозначениями по системе МЭК та же схема еще раз приведена на рис. 4.53,б. Сравнивая две схемы между собой, приходим к выводу, что более ясного представления о работе счетчиков система условных изображений МЭК не дает.
Со всей определенностью можно сказать, что условные изображения схемы на рис. 4.53,а воспринимаются легче. Чем сложнее схема цифрового устройства, тем труднее интерпретировать условные изображения, описывающие ее специфические свойства. Хорошей иллюстрацией этому могут служить многочисленные дополнительные условные знаки на обозначениях микросхем 74) 5190 на рис. 4.31,б. Облегчают чтение этой структурной схемы надписи у входов, обозначающие функциональные связи с другими входами и выходами. Без этой дополнительной информации пришлось бы долго разбираться в функциях схемы, Поэтому, как уже говорилось вы- Даиииуило иа Ю .Йелбтлелб «а Х итчия уиу оста (еуиииуоту 50 Гц (десятии) а Вх Усу 7МоЯУ 7ехоЯЗ Рис, 4.53.
Делитель частоты сети 50 Гц на 50 — датчик секундных интервалов, а схема; б — та же схема с условными обозначеннеми по системе ЬтЭК. зоо Глава 4 ше, пользоваться условными обозначениями прн вычерчивании схем следует сдержанно, в особенности обозначениями взаимозависимостей. На логических схемах целесообразнее обозначать сигналы аббревиатурами, которые очень часто выражают значительно больше, чем обозначения взаимозависимостей между входами н выходами. В ЭВМ взаимозависимости между блоками и узлами вписываются в программу, которая представляет собой набор указаний и команд, вводимых в ПЗУ.
Выбор регистров с записью Рис. 4.о4. Формирователь импульсов частотой 50 Гц. функций, которые должны быть реализованы, осуществляется в результате интерпретации указаний, подлежащих выполнению в данный момент. Обратимся теперь снова к цифровым часам. Мы видим, что счетчик секунд состоит из двух разрядов — разряда единиц и разряда десятков. Но в случае часов счетчик десятков должен быть сброшен по достижении числа 6. В этом положении выходы С и В должны получить сигнал высокого уровня. Чтобы сброс на 0 происходил действительно в положении 6, указанные выходы должны быть соединены с входами сброса о2 и 54. Сигнал частотой 50 Гц, необходимый для управления делителем на 50, можно получить с помощью схемы, показанной на рис.
4.54. Исходный гармонический сигнал подается на транзистор Т1, который работает в режиме ограничителя, вследствие чего на его выходе сигнал имеет внд последовательности уплощенных импульсов. После ограничителя включен элемент И-НЕ, который формирует импульсы прямоугольной формы с крутыми фронтами. Схема простого выпрямителя-стабилизатора для цифровых часов показана на рис. 4.55.
Выпрямленное напряжение стаби- 301 Счетчики и делители частотьз нонатиробанте нарадиаторе ие алюнинияразн4еани Уднбен и атечтиеиной г нн ВВ беюе лед д бинарнетй еиюдиод диеод .Усиля дбетодиод аоо и"м Утоп'-й ВУ/ЕЕ 1Н7дддЯЕ М4 7дтд СЮл Рис. 4.55. Выпрямитель-стабилизатор лля цифровых часов (+5В). лизируется твердотельным стабилизатором, к выводам которого подключены два танталовых конденсатора. Напряжение на выходе стабилизатора равно +5В.
Стабилизатор имеет внутреннюю защиту от перегрузок по току. В случае короткого замыкания ток ограничивается на заданном уровне, благодаря чему исключается опасность разрушения стабилизатора. 4.28. Счетчики минут и часов Счетчик минут построен точно так же, как секундный. И здесь импульс сброса поступает от счетчика десятков, когда он достигает значения 6. Л этого значения счетчик достигает птленно по истечении 6Х10 мин, т. е. каждый час. Счетчик часов должен считать до 24, после чего должен срабатывать импульс сброса, возвращающий его в положение О. Структурная схема счетчика часовых интервалов приведена на рис. 4.56.
По истечении 10 ч сбрасывается на 0 счетчик единиц. Он реализуется обычным образом. Когда счетчик часовых интервалов достигает 10, выходы 0 и В получают сигнал высокого уровня. Сигнал высокого уровня получают и оба входа элемента 1ч'1, вследствие чего на входе 01 появляется сигнал уровня Л. Поскольку один нз входов элемента 01 получил сигнал уровня 1., по которому он реализует функцию ИЛИ-НЕ, на выходе уровень сигнала будет высоким. Этот сигнал поступает на входы 802 Глава 4 сброса 52 и 54 счетчика единиц, что приводит к сбросу счетчика в положение О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
