Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 142
Текст из файла (страница 142)
что требуется сформировать по спаду входного сигнала импульс. а затем еще олин. за- Ц«фролые схемы 547 546 Глава 8 ' в|«и „ |мал держанный по отношению к первому. Эти импульсы магу. испалыова гься для предварительной установки схемы и запуска операций. перед которыми требовалось выполнить некоторые предварительные действия, о завершении коюрых сообшаю спад входного сигнала Так как для управления остальной частью схемы скорее всего используются тактовые импульсы. будем предполагать, что сигнал на )3-входе снимается синхронно с передним фронтом такта. В схеме на рис 8.6",', а входной перепад запускает первый одно- вибратор, который по концу своего выходного импульса запускает второи одновибратар.
В схеме на рис. 8.67,6 та же самое делается при помощи 1)-триггеров. которые вырабатывают иа выходе импульсы с длительностью, равной одному периоду тактовой частоты. В отличие от асинхронной схемы. в которой трштеры включаются, каскадна, данная схема является синхронной. По ряду причин, в частности связанных с помехоустойчивостью. предпочтительнее применя гь синхронные сис|емы. Если необх|'дима формировать импульсы большей длительности, можно использовать ту же самую схему, на взяв при агом другую тактовую «асл оту, которую можно получить путем деления основной (высокочастотной) тактовой послелователыюсти с помощыа пспа*гки счетных триггеров В этом случае основ ной тактовый сигнал м| жег испо.|«зова |ься; |я тактировлния 7)- |риггеров Как правило, в синхронных системах имеется песка|и,к|л серий' так|оных имгбль. сав.
образованны| в рез)лынтс де |синя ос|юнион частоты Глс . Ы Фолл«л|х,в«алл л .*«лл« 8.23. Получение выдержки времени с помощью счетчиков Как мы уже подчеркивали, сущест „"" целый ряд причин, па которым следуя' избега.|-ь применять одновибраторы в „,, гических ус|ройсгвах. На рис. 8.68 |и „ бражена еще одна схема, где трщтер сче.|чик заменяют одновибра п.р цчя фор,' миравания импульса большой .с|и|сльид, сги. Интегральная схема 4060 предста||, ляе| собой 14-разрядный двоичный сче)л чик Г)4 каскадно включенных триггерйц)| типа КМОП.
Фронтом входного сигнщ~-",' на выходе устанавливается высокий уре„" вень, который разрешает работу счетч|8|в После отсчета 2' ' импульсов на выл~~~, |2, и возникает ВЫСОКИЙ уровень, в.рй.' * зультате чего триггер и счетчик сбросятсй'„',' Данная схема позво||яе| с высокой.т|яя, и пастью вырабатывать импульсы большей'.,! ц|ительнасти. причем последняя можр', изменяться с коэффициентом 2. В саегалйй счетчика 4060 входит также вну|рен|)883ь' | еиератор, который заменяет внешнив|и3й".,: точних тактовых импульсов Наш одйгуу говорит, ч|о встроенный генератор имееТ . бедную час| атную характеристику и мв) -"' жег |даже в НС-версиях) плохо фунхциа:",'.
„": пировать Вы може~е использоватыакогвенвыьу ' нате| ральные схемы лля задания врел|ГН';". ных интервалов с помощью сче|чихвн', Так схемы фирмы 1п|ег|й 1СМ 7240750760 имею. встроенные 8-разрядньи и двЮ декадныи счетчики и необходиму|о загяхх ' для формирования юдержек, эквивачевт ' ных накопленному числу с |ета (1 255 или 1-99): устанавливап, число Вы мажетс тиба у||вдавливая перемычки щба сна'-.. »|лги Г 71:'.
ЛЛЛЛ. .1) барабанных переключа | елей. Схе',1СМ7242 подобна им. но имее| оче. .с установленным жестко значением ',деления на 128 Фирма Вхаг выпуска';:;ланалогичньп| прибор, именуемый 43, который имеет фиксированньщ -делитель на 1024 ° 1: )3ОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ , РЕАЛИЗУЕМЫЕ АНДАРТНЫХ ИМС Чине сочетания трштеров и венти'";Гак же как и рассмотренные ранее ацианные схемы. могут быть разна одном кристалле ИМС. В наших разделах мы дадим обзор на- часто испо.|ьзуемых типов ИМС 'тветствии с выполняемыми функци- же, как и в случае с небогатой ационнан ло| икай, программируегические устройства (ПМЛ и ОА1 . стности) создают притягательную ' нвтиву лля использования жестких авательвых функпий.
Мы также об йудем говорить после рассмотрения ртных фунхций. сируюшне схемы-защелки . уюшие схемы-защелки и регистры я|аз за|юминать комбинацию дворазрядов, которая подана на их и хранить ее после изменения сигналов. Ре| ис|р можно пас помопгью набора 7)-триггеров. ам случае число входов и. выходов ,.будет больше, чем требуется аоычгнк как в данном применешш не| димости исп||зьзовагь раздельна выс и )стяг|овсяные входы, зтн цепи а абьсдинить лля всех триггеров. "озволи| сократить числ. выводов .'.,и даст возможность разместить в ртнам 20-кг нтактнам корпусе 8 ов Так, например.
популярная '574 прелставляет собои Ь-разряд- З-регистр с фнксациеи а положиему фронту и с выходами на три я: схема 2:3 подобна ей, на име- ет возможное| ь сброса вмес| о выходов на 3 сосгояния На рис 8 69 предо|вален 4-разрядныи )7-регистр с прямым и инверсными выходамп Термин «фиксатор» или «за|цепкая обычно служит для обозначения специального типа регистров. которые в открытом сос|оянии отслеживаю| на своих выходах входные си|палы, а в закрытом хранят нх последнее значение.
Так как термин «фиксатор» с|ал неоднозначным, часто для того. чтобы отлищгь друг от дру|а два очень сходных устройства, использую| термины «прозрачныи фиксатора (собсгвенна «лап|вякая) и «регис|р 7)-тяпая. Например, схема '573 предсгавщет собой 8-разрядный «празрачныи фиксатор», эквивалентный 5з4 В-регисч|« ру Существую.| некоторые вариации фиксаторов|регистров, |акие как.
а) запоминанипие устройства с прои.|вольной выборкой (ЗУ)1В). ко|орые па|валяют вам как запнсыва|ь, гак и чигать массив |ж| |ю| рав 1обы|ц|а асл«|п| иь на |ольха |ю ра|шельнос|и. 39ПВ имени размер|3 а.г нескольких ааи | да 1 Мбаит и бг лес н обычна используются и сис.|смех пахи|хи микропроцессорных устройств 1с |. гл. 10 и |1): 6) адресуемые защелки- уст раис|на мнагаразряднап фиксашнп ко||| рые позволяк|г осучцесгвлять лос|уп х | |дельным бщам, иг изменяя «одержимого ас,шпных. в) защелка нли регисвр. встраиваемые в большая кристалл. например инфра-аналоговый прео|бразава- 548 Гзавв Х цифровые схемы 549 ~з е и с с и и.
в Е м гель такое устройство необходимо, когда входные ланные существуют не все время (в течение тактнруиццего фронта)., поскольку внутренний регистр может хранить данные. В забл. 8«9 в конце главы представлены данные большинства полезных регистров н зашелок. Отметим такие особенности зтих устроиств, как: вход разрешения, сброс, выход на 3 состояния и «противоположноеи расположение выводов (входы на одной стороне корпуса, а выхолы на другой). Последнее очень важно. когда вы используете лля размещения печатную плату. Как мы уже видели ранее.
соединяя триггеры друг с другом, можно построить счетчик: Существует поразительное множество разнообразных устройств такого типа. выполненных в одном корпусе. Попьпаемся выяснить некоторые их характерные особенности. Объем или размер счетчика. Вы можете найти в популярной 4;разрядной серии как двоична-десятичные. так н двончньзе (или шестнадцатеричные. делители на !6). Существуют счетчики и на большее число разрядов-ло 24 (но не все лоступны), а также счетчики «по модулю юз, позволяюаше производить деление на целое чисгю и, которое задается с помощью входного слова Для получения болыпего числа разрядов счетчики„ в том числе и синхронные.
можно соединять каскадно. "в актирование. Срели выпускаемых промыпзлевносгыо н виде стандартных ИМС счетчиков одни мазут гактнровитьсн поюжительвым асрежлс м. а лрствс отрицательным Волос сзаыственно. является лв с'ь тчик синхронным влн асинхронньгм В синхронных счетчиках зактврованне всех трютеров происходит :двовременно з в асинхронных каждыя последчюпшй зрютер тактн! хется выхо;км предыдуплезо В асинхронных счезчнках имеет м цто переходные состояния, 1ак кав начальные тригтерные отупею: перебрасываются несколько раньгпе послелузоших. Например. при переходе о: рис Х ЗО Сввоениыи лвоиено-, есвзизныи сзе~зниеи ",;, сквозным нереносом тине 74ЕБ Зов числа 2 (0111) к числу 8 (1000) аснвхропв';."...".",' ный счетчик пройдет через состояния."й)(',',:, 4 и О. Это может привести к ловсвой!:'.!~(е работ.е схемы, восцрииимаюшен текунязи,'!: —:,";:,'-', состояние счетчика, если в неи не будф!:;(с„ предусмотрены соответствующие меявйз "' В таких случаях желательно использова(З)у'",, что-либо подобное 1)-триггеру, чтобй!Ф;*!:; анализировать состояние счетчика гольян!--'",'е по тактовому перепаду.
Асинхронная'';~)1! счетчики работают мелленнее синхро)(йи;! ных, так как они накапливают задери((гс:;,:.'.,~'. распространения. Для облегчения нар(ь),:."!~з;,',"., шивания (путем подключения взяходй:ф::;-;;:;~',. с;диого счетагка к тактовому входу„~й~!!4!., следующего) асинхронные счетчики лой)яв)!;";~ ны иметь вхол.
который работае г позаФ;:";,"1 нему фронту, синхронные счетчики за)1;,;:,1 тируюлся положительным перепадом, '-";.' ',, Мы рекомендуем семейство '1бО-)Ф Г) 4-разрялных синхронных счетчнхов й)(кз:; болыаинства применении, где нс требФФ„х" ся спеанальнтяХ особенностей. Схемы Ю: г. и 582 являются хорошими 8-!зазрялвьп(и;.'-;:; СЯЯХ!ЗОЯЯЬЬен СЧЕТЧИКаЗ.П. Явз вс йз411 показав сдвоенеьпз лвопчпо"леси счетчик типа '390 Суммирование вычитание. Бехслорйе'. '* счетчики могу~ считать в обоих налрзвзж";.
змие" .. ниах Для зтсто сугаествует две воям аосги: а) отлельгаяй упраячяюз зяв вхвй . з ,' .' ' — ), который устанавливает нагзраввя'- ",. ине сче„а зз бз) л а 1, зд „вых счет четяихз .. входа лля прямого в обратнщо с Например схемы '191 п !98 соотвез . С м .— '509 и '5)9 явч я 8-РазР яФ цвфровне схеззы 551 ръиъ»«з «ъе нзг0уз~и ными счетчиками, считающими в обоих направлениях.
Предварительная установка н очистка. Большинство счетчиков имеют информационные входы, которые позволяют предварительно заносить в них заданное число. Это, в частности, может потребоваться для построения счетчика по модулю и, Загрузка может быть как синхронной. так н асннхроннои: в устройствах '160 †'163 используется синхронная загрузка.