Популярные цифровые микросхемы (944146), страница 21
Текст из файла (страница 21)
В случае применения регистра К155ИР17 потребуется набор градаций вплоть до младшей: 1/2'х= 1(4096. Предельную для весов массу назовем шкалой преобразования, Если на весы установлен предмет, проверяем его массу нанбольшси гирей (1(2 шпалы весов). Если она перевешивает, этот старший разряд придется с весов снять (записать в память О). Если предмет перевешивает, гирю на чашке оставляем (оставляем в памяти 1). Далее 114 Выходные буферные элементы регистра имщот повышенную нагрузочную способность, что позволяет обслуживать сильно нагруженные шины данных в вычислительном устройстве. Перейти к третьему 2-состоянию выходов можно с помощью данных табл.
1.53. Выходы С)0— ОЗ размынатотся, если на вывод разрешения выходам ЕО подается напряжение низкого уровня. Тон потребления микросхемы К555ИР16 29 мА, ыансимальная частота 30 МГц. Выходной ток короткого замыкания буферного каскада составляет 30 ... 100 мА. Микросхема К155ИР17 Та блица 1.53. Режимы выхоков ( ис 181) — егист посте- регистра К555И Р16 довательных прйближенпй. Он ага ас асс Сг Сг сг Сг а) ан агс ас ас- а7 аб .
Г с 5е ад Рис. 1.81. Регистр последовательных приближений К!ббИР17 (а) и его доколевка (б) добавляем гирю 1/4 шпалы. После анализа «больше — меньше» (в электронвой схеме это делает иомпаратор, т.е. сравииватель) либо записываем 1 (гирю оставляем), либо 0 (гирю снимаем). Чтобы проанализировать массу предмета с точностью младшей градации' 1!4096, потребуется сделать 12 таиих операций последовательного приближения.
Отметиьц что ошибка работы самих весов (это эививалент точности мнкросхеьгы-коьзпаратора) должна быть сущест. венно меньшей, чем младшая градация. Каи результат 12 таитовых импульсов взвешивания на чашке весов должен нанопиться 12-разряд. ный код (часть гирь на чашке — это единицы иода, часть рядом с весами — это нули), Преобразование электрнчесного сигнала Ць можно пояснить примером. Предположим оназалась достаточной для работы разреша1ощая способность преобразователя 4 бита, а напряжение шпалы выбрано Цмч= 16 В. Тогда старший значащий разряд (СЗР) будет весить ()гзр !Р2 (1~к=8 В, второй 114 Нам=4 В, третий 1/8 ()чм =2 В. Четвертый, младший значащий разряд (МЗР) составляет 1/16 ((м, 1 В. Если на выходе АЦП появился код 1101, это значит, чтО измерено входное напряжение 8+4-1-0+1=18 В.
для измерительных приборов строят АЦП последовательного при блнжеиия с разрешающей способностью 22 бита 1/(5 1О'). Как пример, укажем, что длн перевода в цифровую форму звуковых сигналов требуются 16-разрядные АЦП, а для телевизионных видеосигналов достаточны й-битовые, но сверхскоростные. Для систем управления используются 10 — 14-разрядные АЦП. С помощью регистра последовательных приближений (РПП) К!55ИР!7 реализуются режимы: полного цнила преобразования, коротного цикла для малоразрядных АЦП, непрерывного преобразовании, одноразового преобразования (так называемое старт-стопное). Варианты кодирования могут быть различными, а для расширения логических функций можно работать каи с напряжением высоиого, так и с напряжением низкого активного уровня.
Регистр К155ИР17 можно использовать и не по прямому назначению, а как кольцевой счетчни или преобразователь последовательного кода в параллельный. Регистр (рис. 1.81, а) имеет 12 одинановых ячеек хранения наиапливаемых разрядов (выходы от (;1О до (;1!1). Состояния ячеек меняются с приходом положительного тактового перепада на вход С.
В левой части рис. 1.81,о расположена ячейиа управления регистром со входами: Е1, 5. Вход П! служит для приема последовательного цифрового слова. При положительных перепадах на тактовом входе С данные заполняют ячейки разрядов (выходы (;10 †;111), а танже транслируются через выход последовательного кода ТЗО. Если регис~р установлен в АЦП, на вход И будут поступать от компаратора единицы или нули, нвляющнеся результатами поразрядного взвешивания. Ячейки регистра управляются внутренней двухфазной последова.
тельностью импульсов С1 и С2=С1. На внешний тактовый вход С подаются импульсы с частотой, в 2 раза превышающей требуемую скорость работы АЦП. Вход Е! принимает сигнал остановки (т. е, разрешения). Вывод Е! необходим для подилючения последующих регистров, а также для подачи сигнала остановки преобразонания.
В последнем случае на выходе ()11 появляется напряжение высокого уровня, Если вход Е1 не используется, его следует заземлить. 116 Вход Б — стартовый (см. вторую осцнллограмму на рис. 1.82). Когда на вход'5 поступает напрягиение низкого уровня, содержимое регистра сбрасывается иа нуль за первый период тактовой последовательности. На рис. 1.82 для упрощения показано только восемь выходных сигналов !йй — 97 в прямом иоде. Старший разряд выходит из регистра иак по прямому Я11, так и по инверсному 911 выходам. Выход Я11 можно использовать нак знаковый. Когда преобразование завершено, на выходе ЯСС (сопчегз1оп сошр!е1е) появляется напряжение низкого уровня.
-г хыс и=г лг г-г П:„ мв Е! зсс л с л г д и ж и Рис. 1.82. Диаграмма работы регистра К155ИР17 Как результат полного цикла работы регистра поданная на вход ()1 кодовая последовательность, обозначенная на рис. 1.82 буквами А — И, появляется в параллельном коде на выходах 90 — 97 (этот байт теперь накоплен в регистре). Со сдвигом на один такт эту же последовательность в процессе заполнения регистра можно было наблюдать на выходе ВО. На рис. !.83 показано нескольно схем применения регистра К 155ИР17. Устройство на рис.
!.83, а состоит из пяти частей А! — А5. Здесь к регистру РПП присоединен ЦАП и генератор тактовых импульсов ПС. Выходной ток ЦАП 1зн* поступает на номпаратор, на вход которого подается также ток сигнала 1ю Напряжение шкалы преобразования соответствует уровню опорного напряжения ()„. После прикода сигнала «Пуск» Б РПП посылает на ЦАП старший бит 911 (т.е. ставит на весы гирю !/2 шкалы).
1!7 Компаратор сравнивает напряжения Цс и Ц„(2 и свое решение 1 илн О и передает на вход П)РПП. Если решение О, СЗР сбрасынается и на ЦАП выдается следующий разряд. Если после компаратора полу- чева 1, она останется в регистре (см. диаграмму !38 на рис. 1.82). Все 12 разрядов подаются от РПП на ЦАП поочередно, поразрядные решения компаратора в ниде последонательностн 1 н О накапливаются на выходах РПП. На рис. 1.83, б показана схема компаратора, иоторый может обес. лечить разрешаюшую способность 12 бнт (устройство АЗ), а на рис. 1.83, ы дана цифровая часть АЦП (устройства А4 и Аб).
В качестве А2 можно применить ЦАП К1188ПА1. Д4 ИИИ К(55ИР(7 1 рш Рис. 1.83. Схемы применения регистра К!ОБИР17 118 Регистры К155ИР17 можно наращивать. На 'рис. 1.83,г показана схема 1бч а на рис. 1.83,д — 24.разрядного регистра, Регистр Пав схеме на рнс. 1.83,г работает по укороченному циклу, сокращая время преобразований, когда нужны не все информационные выходы.
Здесь вместо сигнала АСС используется сигнал 733 — выходной уровень необходимого младшего разряда. Микросхема К555ЙР8 (рис. 1.84) — восьмиразрядный сдвиговый регистр с последовательным входом н параллельными выходами. Регистр имеет асинхронный сброс (вход Й вывод 9) и два входа для последовательных данных П5, и П5, (логика И). Поданные через этв входы данные двигаются на одну позицию вправо согласно каждому положительному перепаду импульса, пришедшего на тактовый вход С. Перед приходом тантового импульса уровни на входах следует зафиксировать. Состояния регистра К555ИР8 перечислены в табл. 1.54.
,Г а!ла Ф0 7)9 4(1 РУ (77 РЕ Рббр 77) Рнс. 1.84, Регистр КМ555ИР8 (а) и его цонолевка (б) Вход Выход Режим Гон, Пвь гЕ! — 97 Н вЂ” Н Чо Чо Чо Чо Че Чо Чо Чо Сб)юс Сдвиг Н х В В В В Н Н Н Н В Если на вход К подается напряжение низкого уровня, работа другим входам запрещается. На выходах ОΠ— О7 появятся напряжения низкого уровня. Обычный вариант регистра 74164 потребляет ток 54 мА, вариант 74Е5164 27 мА (К555ИР8). Выходной ток в первом случае превышает 27, во втором — не менее 15 мА. Микросхема К555ИРО (рис, 1.85) — сложный восьмиразрядный сдвиговый регистр, имеющий параллельные и последовательный входы, Параллельно данные загружаются в регистр через входы ОΠ— П7 119 Т а б л и ц а 1.54. Состояния регистра К555 И Р8 27ба ерие И 0 1 ..) 1а 717 асинхронно, если на вход разрешения параллельной загрузнн РЕ подается напряжение низкого уровня.
Если иа входе РЕ присутствует напряжение низкого уровня, данные вводятся в регистр через последовательный вход 81. Сдвиг данных вправо на одну позицию происходит согласно каждому положительному перепаду тантового импульса на входе С. Вход разрешения тантовым импульсам СЕ имеет активный низкий уровень. Есля на входах СЕ и С присутствуют напряжения низкого уровня, данные по регистру не сдвигаются (перед приходом на вход РЕ перепада от высокого уровня к низкому).
Входы С и СЕ логически равноправны, поэтому нх можно менять местами. за ЙШД2ДГ ДР У707 73 В И / И 7 Ш Ю 28 32Р37)гг7)у Эб ур Рнс. 1.85. Регистр К555ИР9 (а) н его цоколевиа (б) У регистра К555ИР9 комплементарные входы О7 и О7 есть только у оконечного триггера, 'поэтому основное назначение этой микросхемы — регистр задержки данных. Последовательный код подается на вход Б! и снимается с выходов О7 и Я7.
Остановить трансляцию мож. но, подав на вход СЕ напряжение высокого уровня. Кроме того, регистр ИР9 удобен как преобразователь параллельного иода в последовательный: от входов ОΠ— О7 к выходам О7 н О7. Данные можно загрузить по команде РЕ-Н. Режим работы регистра можно установить с помощью табл. 1.55. Микросхема К555ИР9 потребляет ток 63 мА, таитовая частота превышает 20 МГц, Микросхемы К531ИР18 н К531ИР19 (рис, 1.86,а — г) с буферными входамн разрешения записи данных Е1. Регистр ИР18 — шестиразряд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
