Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Основные теоретические сведения. Счетчики относятся к типовым последовательностным логическим устройствам цифровой техники
|
|
Счетчики относятся к типовым последовательностным логическим устройствам цифровой техники. Они предназначены для счета количества импульсов и представления результата счета в той или иной системе счисления. По формату представления результата счетчики делятся на двоичные и двоично-десятичные. Соответственно, информация на выходах отображается в двоичном или двоично-десятичном формате. Наибольшее применение в устройствах автоматики вычислительной техники нашли двоичные счетчики. В них результат счета отображается двоичным k-разрядным числом, соответствующих количеству импульсов, поступивших на вход (вход счета).
 |
Применение инкрементально-цифрового метода определения измеряемых величин невыгодно в тех случаях, когда нулевая (исходная) точка измерений должна устанавливаться произвольно, что характерно, в частности, для числового программного управления. Принцип инкрементально-цифрового определения измеряемой величины поясняется рис. 6.1.
Рисунок 6.1
Как видим, основным устройством при таком измерении является счетчик импульсов.
Основными показателями счетчиков являются:
· модуль счета;
· коэффициент счета К;
· быстродействие.
Быстродействие счетчика характеризуется максимальной частотой следования счетных импульсов fсч и связанным с ней временем установки счетчика – tуст.
Счетчики импульсов выполняются на основе триггеров. Счет числа импульсов производится с использованием двоичной системы счисления.
Счетчики подразделяются на двоичные и двоично-десятичные, на реверсивные и нереверсивные, на суммирующие и вычитающие.
Основой любой из этих схем служит линейка из нескольких триггеров. Перечисленные варианты счетчиков различаются схемой управления этими триггерами. Между триггерами добавляются логические связи, назначение которых – запретить в цикле счет лишних импульсов.
В работе используется двоично-десятичный четырехразрядный реверсивный счетчик ИЕ6.
Импульсные тактовые входы для счета на увеличение С U и и на уменьшение С D в этой микросхеме раздельные. Состояние счетчика меняется по положительным перепадам тактовых импульсов от низкого уровня к высокому на каждом из этих тактовых входов.
Для упрощения построения счетчиков с числом разрядов превышающем четыре, микросхема имеет выводы окончания счета на увеличение ` 
и `на уменьшение 
. От этих выводов берутся тактовые импульсы переноса и займа для последующего и от предыдущего четырехразрядного счетчика.
По входам разрешения параллельной загрузки 
и сброса R запрещается действие тактовой последовательности и даются команды загрузки четырехразрядного кода в счетчик или его сброса.
Таблица истинности счетчика имеет вид:
Таблица 6.1 Режимы счетчика К155ИЕ6
| Режим | Вход | Выход | ||
| _ R C С U С D | D0 D1 D2 D3 | Q0 Q1 Q2 Q3 | __ __ ТС U ТС D | |
| Сброс | В Х Х Н В Х Х В | Х Х Х Х Х Х Х Х | Н Н Н Н Н Н Н Н | В Н В В |
| Параллельная загрузка | Н Н Х Н Н Н Х В Н Н Н Х Н Н В Х | Н Н Н Н Н Н Н Н В Х Х В В Х Х В | Н Н Н Н Н Н Н Н Qn = Dn Qn = Dn | В Н В В Н В В В |
| Счет на увеличение | Н В В | Х Х Х Х | Счет на увеличение | В В |
| Счет на уменьшение | Н В В | Х Х Х Х | Счет на уменьшение | В В |
 |
Рисунок 6.2. Цоколевка микросхемы К155ИЕ6
План работы
2.1. Изучить схему включения реверсивного счетчика D3 К155ИЕ6. Включите счетчик в режиме прямого счета, затем обратного. Для индикации используйте индикаторы секундомера, подсоединив выходы счетчика к дешифратору секундомера. Входные импульсы подавайте от ГОИ – генератора одиночных импульсов (его схему надо предварительно собрать) (Рис. 6.3).
2.2. Реализуйте датчик угла с помощью модулирующего диска, установленного на валу электродвигателя. Используйте для этого оптопару, подключенную согласно схемы рис. 6.4. Выходные импульсы схемы подавайте на один из входов + или - схемы на рис. 6.3., отсоединив предварительно ГОИ.
 |
Рисунок 6.3
2.3. Установите счетчик в " 0" (кнопка S4) и приведите датчик в действие, повернув диск в любом направлении.
2.4. При каких условиях применение данного метода измерения углов можно считать рациональным?
2.5. Сравните методы инкрементарно-цифрового и абсолютно-цифрового измерений.
Контрольные вопросы
1. По каким признакам счетчики импульсов классифицируются?
2. В чем отличие синхронных счетчиков от асинхронных?
3. В чем отличие двоичных счетчиков от двоично-десятичных?
4. Каково назначение выводов счетчиков К155ИЕ9 и К155ИЕ13?
5. В каких режимах могут работать счетчики К155ИЕ9 и К155ИЕ13? Объясните их работу в каждом из режимов.
6. Как построить многоразрядный двоичный счетчик из микросхем К155ИЕ13? Приведите примеры схемы.
7. Каким образом можно изменить коэффициент пересчета у счетчика?
8. В каком случае непосредственная обратная связь с выхода CR на вход ”C” обеспечит правильную работу счетчика в режиме счета с заданным коэффициентом пересчета?
9. Чем отличаются микросхема К155ИЕ9 от К155ИЕ13?
Рисунок 6.
 |
4