Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Аналогичное произойдет по окончании счета 20 ч. По истечении 24 ч тоже должен произойти сброс, ио теперь уже не только на счетчике единиц, но и на счетчике десятков. Происходит следующее. В положении 24 выход С счетчика единиц по- ,4телиитеиа иа .т деиилмв иа цр дж тии Рис. 4.66. Реализация 24-ч цикла цифровых часов. Возврат за 0»ерез 24 ч. лучает сигнал высокого уровня. Выход В счетчика десятков получил сигнал высокого уровня раньше, таким образом, оба входа элемента Ж2 имеют сигнал высокого уровня. Это приводит к появлению сигнала низкого уровня на входе 01 элемента ИЛИ-НЕ, вследствие чего на выходе схемы появляется сигнал высокого уровня.
Поскольку оба входа сброса счетчика 52 и 54 получили сигнал высокого уровня, на счетчике единиц произойдет сброс. Но должен произойти еще сброс на счетчике десятков. Этот сброс происходит вследствие инвертирования выходных сигналов элементов У2 и УЗ, которые как сигналы высокого уровня поступают иа входы сброса 52 и 54 счетчика десятков.
Здесь процесс может быть реализован путем использования четырех элементов И-НЕ, содержащихся в микросхеме 51х17400 (741500Х). Счетчики и делители частоты 4.29. Установка точного времени на цифровых часах Простой и экономичный способ установки точного времени на цифровых часах состоит в ускорении счета времени, что достигается путем исключения из процесса отдельных каскадов схемы. Структурная схема реализации этого способа показана на рис. 4.57. В нормальном режиме выбирается нижний элемент И-НЕ (на схеме справа) и счетчик минутных единиц соединяется с предшествующим счетчиком десятков секунд.
Когда нажимается кнопка, выбирается уже верхний элемент И-НЕ (Х1), благодаря чему счетчик минут может управляться им- Рнс. 4.57. Установка времени на цифровых часах. пульсами с частотой следования 50; 5; 1 и 0,1 Гц. Частота следования тактовых импульсов устанавливается многопозиционным переключателем положений. Чтобы ускорить ход часов, приближая показываемое время к требуемому, счетчик минут получает тактовые импульсы с частотой следования 50 Гц. По мере приближения показаний к требуемым частота тактовых импульсов постепенно уменьшается.
Кнопка отпускается, и счетчик минут опять начинает управляться счетчиком десятков секунд. Глава 4 4.30. Индикация времени светодиодами Для вывода сигналов времени на цифровой индикатор используется дешифратор типа 8К7447А (741.847), к которому подключается индикатор на светодиодах. Для индикации минут н часов используются четыре дешнфратора н четыре светодиода типа Т11.303 (фнрма Техаз 1пз1гцгпеп1).
Входы А, В, С .55 аз квант нано ннаа бнб "1 РЗ б 5ба ИЗ 7 тгаг вн сзш г ОЗНЗР танз единонзалбз нт н1еолотичная точна гдгазадио- им дая з нт с к и оусчиягяая банз н вев г а 7 г з з Р е т г РИНЗ г Р ю и 77 75 м в Рис. 4.58. Счетчик, дешифратор и цифровой индикатор. н 17 дешнфратора соединяются с соответствующими выходами (А, В, С н 17) счетчиков. Выходы дешнфраторов соединяются с катодами светодиодов. Схема дешнфратора с подключенным индикатором на светодиодах рассмотрена в разд.
4.17. Схема соединения счетчиков, дешнфраторов н цифровых индикаторов на светодиодах показана на рнс. 4.38, 4.31. Электронный будильник На рнс. 4.59 приведена схема, которая позволяет в течение минуты удерживать замкнутым реле начиная с того момента времени, который устанавливается четырьмя 10-познцноннымн ели те инаят Н Нтзггб ОС555И оснаам глелил с к „ б б 5НРМ7б тбз5б7 Сггтисег-7 с яеялз- О ял й а йгшистзгт даатор ,дгитиса- а Лалтал Моично-' деатат ичз ного ко-' вда ддг-5 с глтич- б нюи 7 5И75575 б И 55б г б 3 !б Р б а Е РНЗОЗ б б т)Т!в е! )с а ОН 71 2И2905 1к СИР М 51 Единицы минут и55 ° 5В 2М2905 ТИ 1Н9 1С Тк 52 Яесннсни минут — О 1мэсс гбмл 390 7115 20Н 5Н7120И 1М9 1С 1К В Т5 2И2219 Н1 Тб 2Н2219 ° 5В 2Иг905 1К .1НРМ 53 Единицы касад ЗРР ° 5В ТС 2И2905 1и 1И9!С 5С Сеснтни насад 390 о 745542 5нзссгл 2 с б 7 0 79 1 5 С 2 5ИТСС24 2 з 5 б 7 0 9 7С1532 5МТссгА г 3 С 5 5 711512 Вмтссгс з 5 б 7 9 9 Рис.
4.59. Схема электронного будильника. Глава 4 ° зв 0ят ле- ренлюоагяеля аалелге е- лей Рис. 4.60. Схема злектронного будильника, у которого один 4-входовый злемент И-НЕ заменен двумя злементами И-НЕ и двумя элементами ИЛИ-НЕ. переключателями. В выбранный момент времени на контакты переключателей поступает сигнал низкого уровня, который отпирает подключенный р — п — р-транзистор. Следовательно, все четыре входа элемента И-НЕ (на схеме Х1) получают сигнал высокого уровня, а на выходе сигнал имеет низкий уровень. Запирается транзистор Т5 и отпирается транзистор Тб.
Срабатывает реле, которое включает зуммер илп электрический звонок будильника ровно на 1 мин. Если параллельно включить второй 10-позиционный переключатель, то по желанию можно заставить будильник повторно подавать такой же сигнал через 5 или 10 мин. Счетчики и делители частоты 307 На рис. 4.60 приведена другая схема будильника, в которой элемент Л'1 (И-НЕ) с четырьмя входами заменен двумя элементами И-НЕ н двумя ИЛИ-НЕ. Здесь интересна сама возможность такой замены.
Выходы А и В второй схемы заведены на элемент У1. Когда на двух этих входах сигнал высокого уровня, то на выходе сигнал будет низкого уровня и он подается на элемент, реализующий функцию И-НЕ по низкому уровню. Если на выходе С уровень сигнала высокий и, кроме того, на выходах А и В уровень сигнала тоже высокий, то на обоих входах элемента Л'2 уровень сигнала низкий, а, значит, на выходе схемы уровень сигнала высокий.
Сигнал подается на элемент Л(З, реализующий функцию И-НЕ по высокому уровню. Поскольку к тому же сигнал высокого уровня существует на выходе Р, что вызывает сигнал высокого уровня на обоих входах Л'3, то на его выходе уровень сигнала будет низким.
Таким образом, сигнал низкого уровня на выходе УЗ получается в случае, когда одновременно на выходы всех четырех транзисторов А, В, С и Р поступает сигнал высокого уровня. Чтобы будильник зазвонил, уровень сигнала на входах двух элементов 1ч'1 и .ЧЗ (2Х2Л12219) должен быть низким, что мы н видели, рассматривая работу схемы. Если элемент ФЗ заменить элементом И-НЕ с тремя входами, то на третий вход можно подать сигнал частотой 1 Гц, снимаемый со счетчика секунд.
Тогда зуммер будет звучать прерывисто с частотой 1 Гц. Глава в РЕГИСТРЫ 5.1. Ввечение В цифровой электронике регистры используются для кратковременного запоминания многоразрядных двоичных чисел. Регистр может состоять как из одного, так и из нескольких триггеров. Счетчики, которые мы рассмотрели в гл. 4, в принципе тоже являются регистрами, потому что и они кратковременно хранят промежуточные результаты счета. В счетчиках триггеры соединены между собой так, что хранящаяся в них информация по команде тактового импульса может увеличиваться или уменьшаться на единицу в зависимости от того, совер. шается ли прямой или обратный счет (суммирование или вычитание).
Предустановка счетчиков позволяет получать регистры с параллельным вводом и выводом информации. Очень часто эта возможность используется в логических схемах, где преобладают счетные функции. Если в такой схеме регистр должен выполнять и другие функции, то последние можно реализовать соответствующей предустановкой, не используя счетные функции. Вообще говоря, регистры состоят из триггеров — элементов памяти, к которым в зависимости от назначения подключаются дополнительные элементы, позволяющие реализовывать другие специальные функции. Если в регистре содержание памяти одного триггера передается на другой соседний триггер, то говорят о функции сдвига, а сам регистр называют сдвиговым регистром. Среди множества разных сдвиговых регистров различают регистры со сдвигом вправо и со сдвигом влево. Сдвиговые регистры принимают информацию последовательно. Если посылку в виде последовательной группы битов по командам тактовых импульсов подать на вход сдвигового регистра, то его можно загрузить несколькими операциями сдвига.
Точно таким же образом информацию в результате нескольких операций сдвига можно вывести из регистра и использовать дальше. Существуют разновидности сдвиговых регистров, допускающих или параллельный, или последовательный вход информации. Естественно, что и выводить информацию можно последовательно или параллельно. Имеются регистры, которые наряду Регистры с этими возможностями позволяют еще и сдвигать информацию и влево и вправо.
Такие регистры называют универсальными едвиговыми регистрами. Регистры выпускаются не только в виде однословных триггеров, но и в виде сгруппированных многоразрядных блоков в одном корпусе — в виде так называемых регистровых файлов (Кей!з!ег Без). Такой файл может состоять, например, из четырех регистров по 4 разряда в каждом (файл 4Х4).
К семейству файлов относятся регистры стекового типа Р(РО и 11РО (1!гз(-!и-1!тз(-оп! и !аз(-!и-1!гз(-оц!), порядок обработки бит в которых подчиняется правилам «первый на входе — первый на выходе» я «последний на входе — первый на выходе», т. е. это регистры с выводом информации в прямом и обратном направлениях. Информацию в них можно пакетировать в виде стеков, сохраняя ее последовательность при считывании или изменяя на обратную. Так, например, информация, введенная в регистр первой, при считывании может быть выведена также первой или последней.
Регистры с выводом информации в прямом коде служат удобным средством для согласования устройств записи, работающих в различном временнбм масштабе. Так, например, регистр можно использовать для согласования устройства записи на диск с устройством построчной печати. При этом вводить информацию в регистр нз устройства записи можно со значительно большей скоростью, а выводить на печатающее устройство с намного меньшей скоростью для обеспечения возможности механической печати на бумаге. Примером использования регистра с выводом информации в обратном коде может служить ЗУ в микропроцессорах. Такой регистр позволяет удержать на определенное время в памяти адресованный байт и в нужный момент времени вывести его.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
