Лічильники з виявленням деяких кодових комбінацій.

В таких ЛІ є логічна схема (ЛС), яка виявляє певну кодову комбінацію і через формувач Ф формує імпульс скидання лічильника в певний стан.

Рисунок 6.17 Лічильники з виявленням деяких кодових комбінацій.

Перевагою такого способу є те, що він може починати рахунок з нульового стану і таким чином вихідний паралельний двійковий код буде відповідати числу вхідних імпульсів. Цьому ж числу буде відповідати і коефіцієнт перерахування. Можливі варіанти коли лічильник скидається не в нульовий стан. Змінюючи зв'язки в ланцюзі скидання можна керувати коефіцієнтом перерахування.

6.2.8 Приклади практичного застосування лічильників імпульсів.

На рис. 6.18 наведена схема електронного секундоміра з цифровою індикацією.[9] Цифровий лічильник DD4 типу К176НЕ12 ділить частоту кварцового генератора 32768Гц в разів, тому на виході S створюється імпульси частотою 1 Гц або періодом 1 с. Друга ступінь цього лічильника ділить частоту в 60 разів і на його виході М створюються імпульси з періодом 1 хв. Вибір хвилинних або секундних імпульсів можливий перемикачем

SA1.

Лічильник DD1 і DD2 підраховують одиниці і десятки секунд (хвилин), а лічильники DD5 і DD6 – одиниці і десятки хвилин (години). Індикація результатів реалізується світлодіодно – цифровим індикатором HG1…HG4. На світлодіодному індикаторі HG3 включено сегмент індикуючий точку між хвилинами і секундами (або між годинами і хвилинами). Керувати секундоміром можна за допомогою двох тригерів мікросхеми DD2. До входів тригерів під’єднані кнопки SB1…SB3: „Скидання”, „Пуск” і „Стоп”. При натисканні кнопки „Пуск” два тригери мікросхеми DD2 обнуляються і всі лічильники схеми розблокуються і починають відлік. При натисканні кнопки „Стоп” нижній із тригерів DD2 переходить в стан логічної одиниці на виході, при цьому блокується лічильник DD4, припиняється подача секундних або хвилинних імпульсів на лічильники індикації і їх покази фіксуються. Природно, що на панелі приладу розташування цифрових індикаторів повинно бути зворотнім: HG4 повинен бути зліва, HG1 – справа.

Рисунок 6.18 Схема електронного секундоміра з цифровою індикацією

6.3 Контрольні питання.

1. RS-тригер, схема, режими функціонування.

2. Інверсний RS-тригер, його відмінності від RS-тригера.

3. Т-тригера, їх побудова та функціонування.

4. D-тригер. Чим визначається час затримки?

5. JK-тригер, схема та його функціонування.

6. Суматорний лічильник імпульсів.

7. Віднімаючий лічильник імпульсів

8. Лічильник імпульсів зі скрізним переносом, час його установлення.

9. Реверсивний лічильник імпульсів.

10. Способи побудови лічильників з кількістю станів .

Задачі

1. Розробити подільник частоти з двома коефіцієнтами ділення і двома виходами: а) к₁ = 10; к₂ = 50; б) к₁ = 12; к₂ = 6; в) к₁ = 6, к₂ = 3; г) к₁ = 3, к₂ = 10.

2. Розробити подільник частоти з перемиканням коефіцієнтів ділення:

а) к = 20; 10; б) к = 36; 6; в) к = 10; 5; г) к = 50; 20.

3. Розробити реверсивний ЛІ з такою кількістю стиків: а) 24; б) 36; в) 10; г) 40.

4. Розробити віднімаючий ЛІ з такою кількістю стиків: а) 22; б) 38; в) 12; г) 42.

5. Створити суматорний ЛІ з двійково-десятичним представленням інформації для лічби такої кількості імпульсів: а) 0 100;  б) 0 1000;   в) 0 600; г) 0 500.

6. Розробити реверсивний ЛІ двійково-десятичної системи числення для підрахування імпульсів: а) 0 200; б) 0 1000; в) 0 400; г) 0 700.

7. Розробити ЛІ із зворотнім зв’язком і визначити його час затримки. Час затримки одного тригера – 10 нс. Кількість станів: а) к = 26; б) к = 46; к = 53; г) к = 82.

8. Розробити ЛІ з виявленням кодових комбінацій і визначити максимальний час затримки. Час затримки одного тригера – 20нс. Кількість станів: а) к = 23; б) к = 43; в) к = 57; г) к = 78.

9. Є генератор імпульсів з частотою 120 кГц. Побудувати подільник частоти з двома вихідними частотами: а) 20 кГц і 15 кГц; б) 10 кГц і 8 кГц; в) 12 кГц і 40 кГц; г) 1, 2 кГц і 24 кГц.

10. Побудувати ЛІ на JK-тригерах (рисунок 6.13) з виявленням кодових комбінацій і визначити максимальний час затримки такої схеми. Час затримки ІК-тригера складає 50нс, а логічного елемента “І” – 5нс. Кількість станів ЛІ: а) к = 24; б) к = 42; в) к = 58; к = 76.

11. Розробити віднімаючий ЛІ зі скрізним переносом (див. рисунок 6.12) для такої кількості станів: а) 23; б) 40; в) 29; г) 38.

12. Створити реверсивний ЛІ зі скрізним переносом (див. рисунок 6.12, 6.14) для такої кількості станів: а) 10; б) 32; в) 20; г) 5.

13. Розробити суматорний ЛІ зі скрізним переносом з двійково-десятичним представленням інформації для лічби такої кількості імпульсів: а) 0 100; б) 0 1000; в) 0 500; г) 0 600.

14. Побудувати подільник частоти з можливістю зовнішньої комутації таких значень коефіцієнта ділення частоти: а) 2; 8; 12; 16; б) 2; 8; 10; 16; в) 2; 4; 16; г) 2; 8; 10; 16.

15. Розробити ЛІ, який міг би лічити імпульси: а) від 0 до 40 або від 10 до 50; б) від 10 до 55 або від 20 до 65; в) від 19 до 43 або від 29 до 53; г) від 6 до 21 або від 16 до 30.

16. Використовуючи схему віднімаючого ЛІ побудувати подільник з двома коефіцієнтами ділення частоти: а) к₁ = 12, к₂ = 6; б) к₁ = 10, к₂ = 20; в) к₁ = 3, к₂ = 30; г) к₁ = 3, к₂ = 10.

17. Розробити реверсивний ЛІ з такою кількістю станів: а) 25; б) 41; в) 100; г) 50.

18. Розробити двохдекадний ЛІ за: а) суматорною схемою; б) віднімаючою схемою; в) реверсивною схемою; г) суматорною схемою зі скрізним переносом.

19. Побудувати ЛІ на JK-тригерах (рисунок 6.13) з виявленням кодових комбінацій і визначити максимальний час затримки такої схеми. Час затримки ІК-тригера складає 40нс, а логічного елемента “І” – 4нс. Кількість станів ЛІ: а) к = 10; б) к = 40; в) к = 55; г) двохдекадний ЛІ.

20. Розробити ЛІ із зворотнім зв’язком і визначити його час затримки. Час затримки одного тригера 20 нс. Кількість станів: а) к = 20; б) к = 40; в) к = 57; г) к = 60.

21. Є генератор імпульсів з частотою 60 кГц. Побудувати такий подільник частот: а) 6 кГц; 600 кГц; 60 Гц; б) 3 кГц; 300 Гц; 75 Гц; в) 20 кГц; 10 кГц; 6 кГц; г) 15 кГц; 5 кГц; 600 Гц.

22. Розробити віднімаючий ЛІ, який міг би лічити імпульси: а) від 40 до 0 або від 50 до 10; б) від 55 до 10 або від 65 до 15; в) від 45 до 19 або від 55 до 10; г) від 21 до 6 або від 30 до 15.

23. Розробити реверсивний ЛІ з такою кількістю станів: а) 20; б) 40; в) 60; г) 80. Передбачити установку лічильника в нульовий стан при суматорному режимі і одиничний стан при віднімаючому режимі.

24. Розробити двохдекадний ЛІ використовуючи: а) схему на JK-тригерах; б) віднімаючу схему зі скрізним переносом; в) суматорну схему на Т-тригерах; г) реверсивну схему на Т-тригерах.

25. Розробити реверсивний ЛІ на JK-тригерах для кількості станів: а) 16; б) 32; в) 8; г) 64.