[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Liczniki.
Do jednej z większych i bardziej popularnych grup układów sekwencyjnych należą liczniki.
Są to układy służące głównie do zliczania impulsów wejściowych, najczęściej zegarowych.
Zbudowane są z odpowiednio połączonych przerzutników. Posiadają wejścia dla impulsów
zliczanych, ustawiających, zerujących itp. oraz wyjścia odwzorowujące stan licznika przedstawiony
w odpowiednim kodzie.
n
Liczniki dzielimy na dwie podstawowe grupy:
1. liczniki asynchroniczne (szeregowe),
2. liczniki synchroniczne (równoległe).
Innym podziałem jest ze względu na kierunek zliczania impulsów:
1. liczniki zliczające w przód,
2. liczniki zliczające tył,
3. liczniki dwukierunkowe (rewersyjne)
Licznik dziesiętny typu 7490 (6490).
Licznik ten najbardziej popularny w różnego rodzaju układach pomiarowych składa się z
czterech przerzutników typu Master - Slave połączonych w ten sposób, że pierwszy przerzutnik
tworzy układ dwójki liczącej (dzieli sygnał wejściowy przez dwa), następne trzy tworzą licznik
modulo pięć.
Pełny schemat układu przedstawiony jest na poniższym rysunku
Jak widzimy trzy pierwsze przerzutniki to JK a ostatni czwarty RS. Rozdzielenie licznika na dwa
osobne (
ale nie niezależne, mają wspólne wejścia zerowania i ustawiania liczby ”9”
) pozwala na
większą elastyczność ich konfigurowania.
Podstawową konfiguracją licznika 7490 jest podanie impulsów zliczanych (zegarowych) na
wejście „A”.Wówczas łączymy wyjście Q
A
z wejściem „B” i otrzymujemy licznik dziesiętny
liczący w kodzie BCD 8421. Wadą tego układu jest fakt, że wypełnienie sygnału wyjściowego jest
równe 0,1. Przy większych częstotliwościach może to powodować powstawanie na wyjściu
impulsów o zbyt krótkim czasie trwania dla następnych stopni. Efekt ten możemy zaobserwować na
poniższym rysunku.
Aby uniknąć zmniejszania się współczynnika wypełnienia przebiegu wyjściowego stosuje się
często konfigurację nieco inną. Sygnał zegarowy wprowadzamy na wejście „B” wyjście Q
D
łączymy wejściem „A” i otrzymujemy licznik liczący w kodzie BCD 5421.
W tym przypadku otrzymamy wypełnienie 0,5 ponieważ ostatnim podzielnikiem sygnału jest
podział przez dwa. Ale musimy pamiętać, że zmienił się kod wyjściowy licznika.
Jest to bardzo ważne w przypadku łączenia licznika z dekoderem kodu BCD na kod
wyświetlacza 7-segmentowego.
Liczniki binarne.
Licznik 7493.
Liczniki binarne liczą w kodzie naturalnym binarnym. Licznikiem najbardziej popularnym z
tej serii jest licznik czterobitowy 7493. Zbudowany jest z czterech przerzutników JK - MS
i podobnie jak licznik 7490 posiada dwa wejścia „A” i „B” oraz dwa wewnętrzne liczniki, jeden
modulo 2 a drugi modulo 8.
Wyjścia pracują w kodzie 8421. Licznik posiada tylko wejścia zerujące, nie posiada ustawiania
liczby „9”. Zamiana kolejności liczników nie zmienia kodu wyjściowego. Lecz nie ma takiej
potrzeby. Wszystkie przerzutniki są dwójkami liczącymi a więc zawsze wypełnienie wynosi 0,5.
Wewnętrzny układ licznika i jego wyprowadzenia.
R
0(1)
R
0(2)
Przebiegi czasowe licznika przestawione są na rysunku poniżej.
Na rysunku uwzględniany jest czas propagacji licznika, wynosi on dla serii UCY 135[ms].
Licznik 7492.
Licznik ten jest obecnie bardzo rzadko stosowany. Licznik składa się z z dwóch liczników,
pierwszy modulo 2, drugi modulo 6. Łącznie licznik pracuje jako modulo 12 w kodzie 6421.
Podobnie jak w liczniku 7490 zamiana wejść zmienia wypełnienie sygnału wyjściowego ale wiąże
się to ze zmianą kodu wyjściowego na 6321.Posiada dwa wejścia zerujące R
0(1)
I R
0(2)
.
Liczniki rewersyjne.
Licznik dziesiętny rewersyjny74192 (64192).
Licznik binarny rewersyjny74193 (64193).
Scalony rewersyjny licznik dziesiętny 74192 jest synchronicznym układem liczącym zarówno w
przód jak i w tył o przeniesieniu równoległym. Układ zawiera cztery przerzutniki Master - Slave
oraz zespół bramek połączonych wewnętrznie w celu wykonywania określonych instrukcji i
sterowania przerzutnikami. Kodem wyjściowym jest kod 8421, zmiany stanów wyjść Q
A
- Q
D
następują z narastającym zboczem impulsu zegarowego.
74192 / 74193
Kierunek liczenia zależy od przyłożenia impulsów zegarowych na T
+
dla liczenia do przodu, lub T_
przy zliczaniu do tyłu. Na nie używanym wejściu zegarowym ustawiamy stan wysoki. Wyjścia
pożyczki służą do łączenia liczników w kaskady bez udziału dodatkowych elementów. Łączymy je
odpowiednio z wejściami zegarowymi, <P
_
z T>
_
oraz <P
+
z T
+
>. Licznik posiada możliwość
programowania stanu poprzez programujące wejścia danych A, B, C, i D. Ustawienie stanów
logicznych następuje w momencie niskiego stanu na wejściu wprowadzania „L”. Podanie stanu
wysokiego na wejście „R” zeruje licznik i jest nadrzędnym wejściem asynchronicznym.
Przebiegi czasowe ilustruje powyższy rysunek.
Układ 74193 jest licznikiem rewersyjnym binarnym o identycznych właściwościach jak wcześniej
omówiony licznik 74192 ale pamiętajmy :
jest to licznik modulo 16
.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]