Самоучитель по радиоэлектронике - Николаенко М.Н.
ISBN 5-477-00054-6
Скачать (прямая ссылка):
+Ucc
+ Ucc
Q0
Тактобье _П_П_П импульсы
Q0 -Г~1—Г
Рис. 2.26. Двоичный счетчик как триггер
QQ Глава Ш 2 Каскады электронных схем_
CD4060 OSC 0UT1 OSC 0UT2 OSC IN
QN
10
Рис. 2.27. Включение ИС CD4060
Когда генератор не связан со счетчиком, он может играть роль тактового генератора. .При соединении этих двух элементов схема выполняет функцию таймера. Небольшая хитрость позволяет блокировать работу генератора при переходе одного из выходов в состояние логической единицы, что дает возможность, например, включить сигнал тревоги по истечении заданного промежутка времени. Для этого достаточно соединить вход генератора OSC IN с одним из выходов счетчика QN. Во избежание осложнений такое соединение производится через диод.
Для остановки генератора можно использовать любой другой сигнал, переходящий в состояние логической единицы.
и использовать в качестве выходного сигнала состояние бита с наименьшим весом (Q0 или Q1). Начальное состояние триггера можно выставить, подавая сигнал сброса на соответствующий вход счетчика.
Для решения рассмотренной задачи могут использоваться различные типы счетчиков. В зависимости от модели можно выбрать запуск по переднему или заднему фронту. Для уточнения этого вопроса следует обратиться к технической документации.
2.5.3. Блокировка счетчика микросхемы CD4060
Микросхема CD4060 пользуется большой популярностью у разработчиков цифровых устройств. На ее основе построены как простые, так и довольно сложные устройства. Микросхема содержит генератор импульсов, для задания параметров которого потребуется два внешних резистора и один конденсатор (или кварцевый резонатор), а также 14-каскадный двоичный счетчик (рис. 2.27). Число выводов корпуса (типа DIP16) не позволяет целиком использовать все 14 выходов счетчика.
Триггеры и счетчики
Когда счетчик и генератор заблокированы, из этого состояния их может вывести только управляющий импульс на входе R (Reset).
2.5.4. Каскадирование счетчиков
Для обращения к ППЗУ большой емкости необходимо значительное число адресных линий. Например, для адресации к модели 27256 емкостью 8x32 Кб нужно 15 адресных линий с АО по А14. Как правило, намного удобнее использовать двоичный счетчик, который сканирует всю память, поскольку в классическом варианте для управления счетчиком требуется только два бита (один для тактового входа, другой для обнуления), а не 15. К сожалению, нет счетчиков с таким количеством выходов, несмотря на то что некоторые версии имеют 14 каскадов (например, микросхема CD4020). Но из 14 каскадов реально используется только 12, так как выходы Q1 и Q2 не подключены к внешним выводам.
Для счетчика CD4060 ситуация еще хуже, поскольку здесь можно использовать только 10 выходов. В результате необходимо применять каскадное соединение микросхем. Модель
Счетчик 1
ТактобьО
Вход о-Сброс О-
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
Q11
Q12
Счетчик 2
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
Q11
012
СИЗ Q14 Q15
Рис. 2.28. Каскадное соединение счетчиков
YQ Глава Ш 2 Каскады электронных схем
CD4040 отлично подходит для решения этой задачи. Последний выход первого счетчика (Q12, если начинать отсчет от Q1), соединен с тактовым входом второго счетчика (рис. 2.28).
Входы обнуления соединяются и управляются общим сигналом сброса. Составленный таким образом счетчик будет иметь 24 выхода, но использоваться будут только 15 первых.
Аналогичный подход возможен также при работе с ППЗУ большего объема. При необходимости ничто не помешает вслед за вторым счетчиком поставить и третий. Такой вариант схемы можно применять для последовательного поиска данных (например, при синтезировании звуковых сигналов или при создании сообщения на алфавитно-цифровом индикаторе). В этом случае управление устройством лучше доверить микроконтроллеру, хотя при желании можно разработать управляющую схему на дискретных логических элементах.
2.5.5. Обнуление счетчиков
Установка сложной логической схемы в исходное состояние часто требует обнуления одного или нескольких счетчиков, которые могут быть построены на триггерах различных типов. Выполнение этой операции должно быть тщательно продумано, так как от нее в значительной степени зависит функционирование всей системы. Лучше создать устройство обнуления, общее для всех узлов, а не отдельные независимые модули. Это возможно, только если уровни сигнала обнуления согласованы. Как правило, обнуление всех счетчиков осуществляется сигналом логической единицы и происходит автоматически при подаче напряжения питания (рис. 2.29).
+Ucc
+Ucc р
ТактобьО Вход
ДбоичньО счетчик
Сброс +Ucc Сброс
Рис. 2.29. Схема обнуления счетчиков
_Триггеры и счетчики "J -|
Микроконтроллеры обычно имеют инвертированный сигнал обнуления, поэтому их не удается включить в общую схему. В этом случае лучше дать микроконтроллеру возможность автоматически устанавливать в исходное состояние все остальные компоненты устройства.
