Раздел: Документация
0 ... 101 102 103 104 105 106 107 ... 119 имеют разную длительность, что особенно заметно при больших значениях частоты счетного сигнала Н2. Кроме того, при дешифрации внутренних состояний счетчика, соответствующих четным числам ООО, 010, 100 и ПО, будут появляться ложные значения сигналов Ло(м), А2(/х), К(и) и К&(ц), длительность которых определяется задержкой срабатывания одного триггера. Внутренние состояния счетчика /х = (q3q2q1), а минтермы ЛД/х) = Ql3Q\2Q\\ где j = е3е2ех. Принципиальная схема счетчика 531ИЕ15 с асинхронной загрузкой данных D7 изображена на рис. 7.35,в. Триггеры типа J-K/R-S, дополненные показанными ЛЭ, выполняют функции J-K/D-L-R-триггеров. Принципиальные схемы ИС одних и тех же цифровых узлов, но изготавливаемых по различным технологиям (Standard, L, Н, LS, S, ALS, AS, F, НС и др.), могут отличаться друг от друга. Однако эти различия не являются принципиальными, так как сводятся лишь к другим эквивалентным представлениям переключательных функций или использованию других типов триггеров. Поэтому приводимые здесь принципиальные схемы не обязательно с абсолютной точностью совпадают с принципиальными схемами реальных ИС (назначение этих схем - иллюстрация возможной практической реализации цифровых узлов). Асинхронные счетчики, изготавливаемые по КМОП-техно- тmis. 7 логии, показаны на рис. 1 .ju. 176ИЕ1 - счетчик по mod 64 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R = 1, описываемый функциями (7.16) при г = 1,2,...,5; 1561ИЕ20, 74ЯС4040 - счетчик по mod 4096 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R = 1, описываемый функциями: Qt = [Qo®d(HR))-R, Qt = (Qr®dQr-1)-R, (7.17) где г = 1,2,..., 11 (знак "" на рис 7.36 означает степень числа 2, т. е. мнемоника CT 12 обозначает счетчик по mod 212); CD4024, 74ЯС4024 - счетчик по mod 128 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R = 1, описываемый функциями (7.17) при г = 1,2,..., 7. Наиболее часто используемые счетчики по mod М являются и делителями на М частоты /я входного счетного сигнала Н, т. е. в счетчике имеется хотя бы один триггер, частота /дг выходного сигнала Qr которого в М раз меньше частоты входного сигнала G (fnr = /н/М). Счетчик должен иметь выходы с каждого триггера входящего в его состав, что необходимо для определения в любой момент времени числа импульсов по mod М, поступивших на его вход Н. Если выходы не всех триггеров доступны пользователю, то счетчик следует называть делителем частоты. Двоичные счетчики по mod 2m (m - число триггеров в счетчике) выдают тп сигналов Qr, частоты которых /Qr = /я/2г+1, где г = 0,1,..., го - 1. Двоично-десятичные асинхронные счетчики. В интегральном исполнении выпускаются как счетчики по mod 10 со счетом в коде 8-4-2-1, так и пары счетчиков по mod 2 и по mod 5 со счетом в коде 4-2-1, из которых всегда могут быть построены счетчики по mod 10. На рис. 7.37 представлены ИС: 555ИЕ2 - счетчики по mod 2 и mod 5 с асинхронной потенциальной установкой состояний q3q2q1q0 = 0000 и 1001 (j = 0 и j = 9) значениями сигналов R = R\R2 = 1 и S = S\S2 - 1, описываемые функциями: Qt = S V (Qo Ф dH{) -R,Qt = (QxQ3dH2 V QxdH R\ 1 Qt = (Q2®dQl)-R,Qt = S\l (Q2Q\dH2 V Q3dH2) R, J (7.18) где R = Ry S = R\R2 V SXS2 (триггер Q3 типа R-S/R, описываемый функцией переходов Q+ = (S dH \l Q R- dH) R); 531ИЕ14, 74176 - счетчики no mod 2 и no mod 5 с асинхронными потенциальными входами загрузки числа D = D3D2DxD0 значением сигнала L = 0 и установки нулевого состояния значением сигнала R = 0 (вход R имеет приоритет по отношению ко входу L), описываемые функциями: Qt = So У (Qo © dHx) -Ro, Qt = 5i V (Q1Q3dH2 V Qid772) • Ru Qt = S2 V (Q2 © dQx) R2, Qj = 53 V (Q2Q\dH2 V Q3d~H2) R3, Sr = DrL -R-R, Rr = SrL -R, r = 0,1,2,3 (у ИС 531ИЕ14 счетчики имеют разное быстродействие - максимальная частота тактового сигнала быстродействующего счетчика по mod 2 равна 100 МГц, а счетчика по mod 5 - 50 МГц); 555ИЕ20 - пара счетчиков по mod 2 и mod 5 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R = 1, описываемые функциями: Qt = (Qo Ф dHx) -R,Qt = [Qx © d(Q3H2)} R, \ Qt = (q2 © dQr) R,Qt = [Q3 © d(T3H2)} R, j 1 > T3 = Q3Q2 V Q3Qx = Q3 V Q2QX; 741,568 - счетчики no mod 2 и mod 5 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигна- 555ИЕ2 531ИЕ14/176 555ИЕ20 >С2 S -i 1 »2 ст2 ст5 90 0.0 н~ -1>С1 о - GHD, s -4,13 - *С LS68 б -с D О 3 L >С2 СТ2 СГ5 >С1 -5>С2 2 >С1 Щ>С2 14 СГ2 СГ5 ст2 ст5 390 00- GHD, 14 - V, СМ), 16 LS290 LS490 сс 176ИЕ2 i>C2 >С1 СТ2 СГ5 СТ10 ао Li* ifya 1 О 1 2 5 13 1 2 >C2 CT2 CT5 ОД 12 S9 CT10 СПО 1-4 2 13 - «£. 9 з 6 - HC GHD, ie - 2,6 - HC6 7 - GHD, 14 - Vcc <?«>,.6 - V 9 CT 32/20 P4 6 - CAT), ie Рис. 7.37 ла R = 0, описываемые функциями (7.19), и счетчик по mod 10 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R = 0, описываемый функциями: Qt = (Qo®dH)-XQt = {QlQzdQnyQld)-R1 1 Qj = (п2 0 «ОД • R, Qt = (Q2QidQ0 v Q3dQ0) R, J 74X5290 - счетчики no mod 2 и mod 5 (отличается от ИС 555ИЕ2 только расположением выводов); 74X5490 - два счетчика по mod 10 с асинхронной потенциальной установкой состояний Q3Q2Q1Q0 = 0000 и 1001 (j = 0 и j - 9) значениями сигналов Д = 1 и S9 = 1, описываемые функциями: Qt = 59 V (Qo © dR\) % Qt = {QxQ3dH2 V QxlHfi RA Qt = (Q2 ©rfQi) • R, Qt = S*V (Q2QidH2 V Q3dH2) Д, где Д = R V 5; 176ИЕ2 - двоичный/двоично-десятичный счетчик с переключаемым модулем пересчета mod Z2jmod 20 (Af = 32 при МX = 1 и М = 20 при МX = 0, ML - Modulo - модуль) и асинхронными потенциальными сбросом в нулевое состояние значением сигнала R - 1 и установкой триггеров Q0, Qi, Q2 и Q3 в состояние 1 значениями сигналов 5r = 1 (г = 0,1,2,3), описываемый при двоичном счете функциями: Qt = 5oV(Qo0d#). Д, Q+ = Si V(Qi0dQo)->!, Qj = S2 V (Q2 6 dQi) • Д, Q+ = 53 V (Q3 6 dQ2) • Д, Q = (Q4 © dQ3) Д, где H = Ci V G2, т. е. счет производится под воздействием сигнала d(G\ V G2) = C2dd V G\dG2 (счетчик запускается изменением счетного сигнала G\ с 1 на 0 при значении G2 = 1 или изменением счетного сигнала Сг с 0 на 1 при значении Ci =0); сигнал ML производит мультиплексирование функций возбуждения триггеров счетчика с двоичного счета на двоично-десятичный счет (не составляет труда на основании соотношений (7.20) дать полное аналитическое описание ИС, введя их в вышеприведенные соотношения с помощью сигнала ML); сигнал переноса Р4 = Q3Q0 (не зависит от сигнала ML) позволяет строить на ИС 176ИЕ2 многоразрядные десятичные счетчики. Структурная схема счетчика 555ИЕ2 изображена на рис. 7.38,а, а временные диаграммы, поясняющие работу счетчиков по mod 5 в ИС 555ЙЕ2 и 555ИЕ20, - на рис. 7.38,5 (сигнал Т3 используется в ИС 555ИЕ20). Асинхронные переходы на временных диаграммах указаны стрелками (триггер Q2 изменяет состояния под воздействием изменения выходного сигнала триггера Qi с 1 на 0; задержки сигналов Qr и Т3 относительно счетного сигнала Н2 и друг друга не показаны). Принципиальная схема счетчика 555ИЕ2, построенная по формулам (7.18), изображена на рис. 7.39. Пару счетчиков по mod 2 и mod 5 можно включить для получения счетчика по mod 10 двумя способами: для счета в коде 8-4-2-1 (рис. 7.40,о и 7.41,о) и в коде 5-4-2-1 (рис. 7.40,6"и 7.41,6). При счете в коде 5-4-2-1 выходной сигнал Y3 = Q0, частота которого минимальна, имеет скважность 2 (равные по длительности полупериоды), что иногда требуется для построения некоторых цифровых устройств с десятичным счетом. Асинхронные потенциальные входы Sj и Rj в схемах на рис. 7.40 можно использовать для производства установок начальных состояний  Рис. 7.38 Hi 1 - j к 1 - 1 - J к -I R,- &S 1 2 фС S 555ИЕ2 Рис. 7.39 СО сО &S -11 - 2 Ч 1 СТ2 СТ5 Г2 &R Н 1 - 2 СТ2 CTS ао- а\ -аг Q3 СО °> н 1УШЛЛДЛЛЛЛДД-Вес Q,  6 ; 7 ; в ; 9 ; Код 5-4-2-1 s4f
(2 -а со & iHi-4ci 2 С2 Ни 1 гн, ci 1-<з S I- <2 ,<=> -<>С2 Рис. 7.42 555ИЕ4 Н--Ь > С2 СТ2 СТ6 60 12 . 2 з -<з3 2,3,4,13 - К ю - C#D, s - V. СО > :2 555ИЕ4 гФ =3 I h J СО н2 JlJiriJnJn nJlJl rBec аг <3.
Рис. 7.43 Рис. 7.44 0 ... 101 102 103 104 105 106 107 ... 119
|
