[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Wszyskie wymienione powy¿ej sygna³y staj¹ siê aktywne dopiero po przejœciu w stan niski jednego z sygna³Ã³w SELx.- DRESBSygna³ wystêpuj¹cy jedynie w Amidze.Przejœcie do stanu niskiego (reset) powoduje wyzerowanie przerzut-ników zatrzaskuj¹cych sygna³ MTRx, czyli wy³¹czenie silników we wszystkich napêdach niezale¿nie od stanu na liniach SELO - SElI.Dokoñczenie tekstu w nastêpnym numerze.Dokoñczenie tekstu ze str.2BIN/BCD - Binary/Decade; wejœcie zmiany trybu pracy, dwójkowy/dziesiêtnyCI/CE - Carry Input/Clock Enable; wej-œcie przeniesienia, zezwalaj¹ce na zliczanieNa rysunku la przedstawiono harmonogramy czasowe pracy licznika o pojemnoœci 8, zliczaj¹cego do przodu, sk³adaj¹cego siê z trzech przerzutników.Na rysunku tym widaæ, ¿e zmiana stanów licznika nastêpuje wraz ze zboczem opadaj¹cym sygna³u wejœciowego CL.Ma rysunku lb przedstawiono harmonogramy pracy analogicznego licznika zliczaj¹cego do ty³u.Kolejnym stanom na wyjœciach licznika odpowiadaj¹ kolejne liczby dwójkowe.Taki licznik nazywany jest dwójkowym.Licznik dwójkowy o pojemnoœci 10 nazywa siê licznikiem dziesiêtnym, dekadowym, lub tak¿e licznikiem BCD (nazwa pochodzi od zapisu dziesiêtnego kodowanego dwójkowo - ang.Binary Coded Decimal).W liczniku dekadowym na jego wyjœciach mo¿e wyst¹piæ tylko 10 ró¿nych stanów.0LJ7LJ6LJ5l_J4LJ3LJ2l_J1LJ0Rys.1 Harmonogramy czasowe pracy licznika dwójkowegoPraktyczny elektronik 5/1994Liczniki mo¿na budowaæ z przerzutników D lub JK, co zilustrowano na rysunku 2a, 2b.Harmonogramy czasowe pracy zrealizowanych w taki sposób liczników ró¿ni¹ siê nieznacznie tym, ¿e licznik zbudowany z przerzutników D reaguje na dodatnie zbocze impulsów zegarowych CL.Wynika to z pracy przerzutników D.Oczywiœcie przerzutniki JK mog¹ tak¿e reagowaæ na dodatnie zbocze sygna³u wejœciowego.Rys.2 Schematy liczników dwójkowych szeregowychNa rysunku 2c zamieszczono schemat licznika zliczaj¹cego do ty³u zrealizowanego na przerzutnikach JK.Mo¿na zauwa¿yæ, ¿e do wejœæ zegarowych przerzutników doprowadzono sygna³y steruj¹ce z wyjœæ Q poprzedniego przerzutnika.Maksymalna czêstotliwoœæ pracy zbudowanych w ten sposób liczników zale¿y od szybkoœci pracy pierwszego przerzutnika i wynosi:f [MHz] =1000gdzie:f - maksymalna czêstotliwoœæ impulsów wejœciowych, t - czas propagacji pierwszego przerzutnika.Przedstawione na rysunku 2 liczniki nosz¹ nazwê szeregowych liczników dwójkowych (ang.ripple counter - licznik wzrastaj¹cy, licz¹cy do produ) zliczaj¹cych impulsy w naturalnym kodzie dwójkowym.Mo¿na w ten sposób budowaæ liczniki o pojemnoœci bêd¹cej wielokrotnoœci¹ 2 (2, 4, 8, 16, 32 itd.).Liczniki szeregowe s¹ szeroko stosowane w uk³adach dzielników czêstotliwoœci, oraz bardzo szybkich uk³adach preskalerów (dzielników wstêpnych) wykonanych w technologii ECL.Konstrukcja licznika szeregowego jest bardzo prosta, lecz posiada jedn¹ zasadnicz¹ wadê.Czas ustalania siê zawartoœci licznika, definiowany jako czas, który up³ywa od zakoñczenia siê impulsu wejœciowego, do ustalenia siê stanu na wyjœciach licznika równy jest sumie czasów propagacji wszystkich przerzutników.Zmiana stanu ka¿dego przerzutnika w liczniku nastêpuje dopiero po zmianie stanu przerzutnika poprzedniego.Zatem zmiana na wyjœciu trzeciego przerzutnika nastêpuje po czasie 3r, licz¹c od momentu pojawienia siê zbocza impulsu wejœciowego.Ogranicza to mo¿liwoœci budowy liczników z dekodowaniem stanów poœrednich, tzn.liczników o innej pojemnoœci ni¿ wielokrotnoœæ 2.Rozwi¹zaniem tego problemu s¹ liczniki równoleg³e (synchroniczne), w których impulsy wejœciowe podawane s¹ jednoczeœnie na wszystkie przerzutniki.Zatem przerzutniki zmieniaj¹ swój stan jednoczeœnie i czas ustalania siê zawartoœci licznika równy jest czasowi propagacji pojedynczego przerzutnika.Schemat dwójkowego licznika równoleg³ego przedstawiono na rysunku 3.W uk³adach scalonych liczników najczêœciej wykorzystuje siê konstrukcjê licznika równoleg³ego (dotyczy to uk³adów CD 4000).Scalone liczniki o równoleg³e mo¿na ³¹czyæ ze sob¹ równolegle lub szeregowo w zale¿noœci od potrzeb.1,1 1/A^ jK CL J 0 0 K CL J 0 0 K CL J 0 0C teQoRys.3 Schemat licznika dwójkowego, równoleg³egoZagadnienia zwi¹zane z wewnêtrzn¹ budow¹ liczników scalonych nabieraj¹ du¿ego znaczenia w przypadku uk³adów CD 4000, które s¹ "wolniejsze" od uk³adów TTL.Prowadzi to do czêstych b³êdów przy projektowaniu liczników pracuj¹cych na wy¿szych czêstotliwoœciach, objawiaj¹cych siê tym, ¿e licznik który pracuje "na papierze" nie chce pracowaæ prawid³owo po zmontowaniu go na p³ytce drukowanej.Dlatego te¿ nale¿y zwracaæ szczególn¹ uwagê na to, czy dany licznik lest licznikiem asynchronicznym, czy te¿ synchronicznym.Praktyka wskazuje, ¿e zagadnienia konstrukcji wewnêtrznej liczników s¹ czêsto pomijane przez Czytelników jako zbyt "teoretyczne i skomplikowane", co póŸniej mœci siê w praktyce.Szeresze omówienie tych zagadnieñ wykracza poza ramy tego artyku³u.Je¿eli temat ten wzbudzi zainteresowanie Czytelników mo¿emy opublikowaæ artyku³ poœwiêcony tylko zagadnieniom pracy synchronicznej liczników.W zwi¹zku z tym prosimy o przysy³anie listów z uwagami.Pozosta³e rozwi¹zania uk³adowe pozwalaj¹ce na syntezê liczników o dowolnej d³ugoœci zostan¹ przedstawione przy okazji omawiania konkretnych uk³adów scalonych.Prezentacjê liczników rozpoczniemy od najpopularniejszych liczników synchronicznych 4518 i 4520.Praktyczny elektronik 5/199431Uk³ady te zawieraj¹ po dwa niezale¿ne liczniki o d³ugoœci czterech bitów zliczaj¹ce w przód.W uk³adzie 4518 mieszcz¹ siê dwa liczniki dziesiêtne BCD, a w uk³adzie 4520 dwa liczniki dwójkowe, wyprowadzenia i funkcje wykonywane przez te uk³ady scalone s¹ poza tym identyczne.4518 4520Q4ARESETA-S-10/-H6CLOCK B ENABLE B RESET B —cRQ4BD0vss=aCLOCK ENABLE RESET DZIA£ANIE_/" 1 0 ZLICZANIE0 "V 0 ZLICZANIE^_ X 0 BEZ ZMIANX _y~ 0 BEZ ZMIAN_/" 0 0 BEZ ZMIAN1 ^_ 0 BEZ ZMIANX X 1 01 + 04=0Rys.4 Rozk³ad wyprowadzeñ podwójnych liczników synchronicznych: 4518 - BCD, 4520 - binarnyStopnie licznika zbudowane s¹ z przerzutników D, posiadaj¹ wejœcia CLOCK i EIMABLE pozwalaj¹ce na zmianê stanu licznika przez zbocze dodatnie lub ujemne impulsu doprowadzonego do jednego z wejœæ.Doprowadzenie do wejœcia ENABLE jedynki logicznej sprawia, ¿e licznik zlicza dodatnie zbocza impulsów podawanych na wejœcie CLOCK.Natomiast doprowadzenie do wejœcia CLOCK zera logicznego powoduje zliczanie ujemnych zboczy impulsów doprowadzonych do wejœcia ENABLE.W dowolnym momencie ka¿dy licznik niezale¿nie mo¿na wyzerowaæ (Q^ -i- 0.4 = 0) doprowadzaj¹c jedynkê logiczn¹ do wejœcia RESET.Przebiegi czasowe ilustruj¹ce pracê obydwu liczników zamieszczono na rys.5.Poni¿ej zestawiono podstawowe parametry dynamiczne liczników 4518 i 4520 (wartoœci typowe)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]