Bộ đếm. Đề án, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Bộ đếm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu

Bình luận bài viết

Bộ đếm là một thiết bị được thiết kế để đếm số lượng xung được áp dụng cho đầu vào. Chúng, giống như các thanh ghi thay đổi, bao gồm một chuỗi các flip-flop. Độ sâu bit của bộ đếm, và do đó, số lượng kích hoạt, được xác định bởi số lượng tối đa mà nó đếm được.

Bộ đếm

Hình 1

Thanh ghi dịch chuyển có thể được biến thành một bộ đếm vòng nếu đầu ra của flip-flop cuối cùng được kết nối với đầu vào của lần đầu tiên. Sơ đồ của một bộ đếm xả thải như vậy được thể hiện trong hình. 1. Trước khi bắt đầu đếm, xung cài đặt ban đầu trong bit 0 của bộ đếm (Q1) ghi logic 0, trong các bit còn lại - logic 1. Khi bắt đầu đếm, mỗi xung đếm đến T sẽ ghi đè lên 1 trong kích hoạt tiếp theo và số lượng xung nhận được được xác định bởi số đầu ra, trên đó có 1. Xung áp chót (N-XNUMX) sẽ chuyển kích hoạt cuối cùng sang một trạng thái duy nhất và xung sẽ chuyển trạng thái này sang đầu ra của kích hoạt bằng XNUMX và quá trình đếm sẽ bắt đầu lại. Do đó, có thể xây dựng bộ đếm vòng với hệ số đếm tùy ý (bất kỳ cơ sở số nào), chỉ thay đổi số lượng trình kích hoạt trong chuỗi.

Nhược điểm của bộ đếm như vậy là số lượng lớn các trình kích hoạt cần thiết; để xây dựng nó. Kinh tế hơn, và do đó phổ biến hơn, bộ đếm được hình thành bằng cách đếm T-flip-flop. Sau mỗi xung đồng hồ T, tín hiệu ở đầu vào D (đầu ra đảo ngược) thay đổi ngược lại và do đó tần số của các xung đầu ra bằng một nửa tần số của các xung đến. Bằng cách lắp ráp một chuỗi nối tiếp gồm n lần đếm flip-flop, kết nối đầu ra của lần lật trước với đầu vào C của lần tiếp theo), chúng ta có được tần số f_{ra ngoài}=f_trong/2ⁿ. Trong trường hợp này, mỗi xung đầu vào sẽ thay đổi mã của số ở đầu ra của bộ đếm thêm 1 trong phạm vi từ 0 đến N=2ⁿ-1.

Chip K155IE5 hình. 2 chứa một flip-flop đếm (đầu vào C1) và một số chia hết cho 2 (đầu vào C1) được tạo thành bởi ba flip-flop được kết nối nối tiếp. Các kích hoạt được kích hoạt bằng cách ngắt xung đầu vào (bằng cách chuyển từ 0 sang 2). Nếu cả bốn bộ kích hoạt được kết nối nối tiếp, như trong Hình. 2, t sẽ là một bộ đếm modulo XNUMX⁴=16. Số lượng được lưu trữ tối đa khi được lấp đầy hoàn toàn bằng những cái là N=2⁴-1=15=(111)₂. Một bộ đếm như vậy hoạt động với hệ số đếm K (mô-đun), bội số của một số nguyên lũy thừa là 2 và nó thực hiện tìm kiếm theo chu kỳ K=2ⁿ các trạng thái ổn định. Bộ đếm có đầu ra buộc về 0.

Bộ đếm
Hình 2

Thường thì bạn cần các bộ đếm có số trạng thái ổn định khác 2ⁿ Ví dụ, về đồng hồ điện tử, có vi mạch với hệ số đếm là 6 (chục phút). 10 (đơn vị phút). 7 (các ngày trong tuần). 24 tiếng). Để xây dựng bộ đếm với mô-đun K≠2ⁿ bạn có thể sử dụng một thiết bị gồm n trình kích hoạt mà điều kiện 2 được thỏa mãnⁿ>K. Rõ ràng, một bộ đếm như vậy có thể có thêm trạng thái ổn định (2ⁿ-ĐẾN). Những trạng thái không cần thiết này có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng phản hồi, thông qua các mạch mà bộ đếm chuyển sang trạng thái XNUMX trong chu kỳ hoạt động khi nó đếm đến số K.

Đối với bộ đếm có K=10, cần bốn flip-flop (vì 2³<10 <2⁴) phải có mười trạng thái ổn định N==0,1...,8,9. Trong chu kỳ lẽ ra nó phải chuyển sang trạng thái ổn định thứ mười một (N=10) thì nó phải được đặt lại về trạng thái 155 ban đầu. Đối với bộ đếm như vậy, bạn có thể sử dụng vi mạch K5IE3. 10 bằng cách giới thiệu các vòng phản hồi từ các đầu ra của bộ đếm tương ứng với số 2 (tức là 8 và 0) đến các đầu vào của việc đặt bộ đếm thành 11 (đầu vào R). Khi bắt đầu trạng thái thứ 10 (số 1), logic XNUMX xuất hiện ở cả hai đầu vào của phần tử AND của vi mạch, tạo tín hiệu để đặt lại tất cả các bộ kích hoạt bộ đếm về trạng thái XNUMX.

Bộ đếm
Hình 3

Trong tất cả các loạt vi mạch kỹ thuật số đều có bộ đếm với tổ chức bên trong của các hệ số chuyển đổi phổ biến nhất, ví dụ, trong vi mạch K155IE2 và K155IE6 K = 10. trong chip K155IE4 K \u2d 6x12 \uXNUMXd\uXNUMXd XNUMX.

Như có thể thấy từ các biểu đồ và sơ đồ trong Hình. 1-3, bộ đếm có thể thực hiện các chức năng của bộ chia tần số, tức là thiết bị hình thành từ chuỗi xung có tần số f_trong chuỗi xung ở đầu ra của bộ kích hoạt cuối cùng với tần số fout, nhỏ hơn K lần so với đầu vào. Với việc sử dụng bộ đếm này, không cần biết số hiện đang được viết trong đó, vì vậy trong một số trường hợp, số chia có thể đơn giản hơn nhiều so với bộ đếm. Ví dụ: Chip K155IE1 là bộ chia cho 10 và K155IE8 là bộ chia có hệ số chia thay đổi K=64/n. trong đó n=1...63.

Ngoài các bộ tổng hợp được xem xét, các bộ đếm đảo ngược trên vi mạch K155IE6 được sử dụng rộng rãi. K155IE7, trong đó, tùy thuộc vào chế độ hoạt động, nội dung của bộ đếm tăng thêm một, chế độ cộng, người ta nói rằng bộ đếm tăng hoặc chế độ trừ giảm một, giảm sau khi có xung đếm tiếp theo . Chip K155IE1 hình. 4 - chia hết cho 10. Việc đặt các trình kích hoạt của nó thành 0 được thực hiện bằng cách áp dụng đồng thời mức cao cho đầu vào 1 và 2 (phần tử AND). Các xung đếm được cấp cho đầu vào 8 hoặc 9 (trong trường hợp này, đầu vào kia phải ở mức cao) hoặc đồng thời cho cả hai đầu vào (phần tử AND).

Bộ đếm
Hình 4

Thành phần của chip K155IE2 hình. 4 bao gồm một bộ kích hoạt với đầu vào đếm (đầu vào C1) và bộ chia cho 5 (đầu vào C2). Khi đầu ra của bộ kích hoạt đếm được kết nối với đầu vào C2, bộ đếm nhị phân-thập phân được hình thành (sơ đồ hoạt động của nó tương tự như trong Hình 3). Tài khoản xảy ra trên một đường cắt của một xung lực. Bộ đếm đã đặt đầu vào thành 0 (R0 với logic AND) và đặt đầu vào thành 9 (R9 với logic AND).

Bộ đếm
Hình 5

Chip K155IE4 được hình thành bởi bộ kích hoạt đếm và bộ chia cho 6, hình. 5. Chip K155IE5 đã được đề cập trước đó trong hình. 2

Chip K155IE6 và K155IE7 hình. 6, a) - bộ đếm đảo ngược có ghi trước, bộ đếm đầu tiên là nhị phân-thập phân, bộ đếm thứ hai là nhị phân bốn chữ số. Đặt chúng thành 0 xảy ra khi mức ở đầu vào R cao. Bộ đếm có thể được ghi với số đầu vào cho đầu ra D1-D4 (ở K155IE6 từ 0 đến 9, ở K155IE7 từ 0 đến 15). Để làm điều này, mức thấp phải được áp dụng cho đầu vào S, mức cao ở đầu vào C1 và C2 và mức thấp ở đầu vào R. Quá trình đếm sẽ bắt đầu từ số được ghi bởi các xung mức thấp được áp dụng cho đầu vào C1 (ở chế độ cộng) hoặc C2 (ở chế độ trừ). Thông tin ở đầu ra thay đổi dọc theo mặt trước của xung đếm. Trong trường hợp này, đầu vào đếm thứ hai và đầu vào S phải ở mức cao, đầu vào R ở mức thấp và trạng thái của các đầu vào D là không đổi. Đồng thời với mỗi xung thứ mười (mười sáu) ở đầu vào C1, đầu ra P1 lặp lại xung đầu ra của nó, có thể là đầu vào cho bộ đếm tiếp theo. Trong chế độ trừ, đồng thời với mỗi xung ở đầu vào C2, chuyển bộ đếm sang trạng thái 9, (15), một xung đầu ra xuất hiện ở đầu ra P2.

Biểu đồ thời gian hoạt động của bộ đếm K155IE6 được hiển thị trong hình. 6b. Trên sơ đồ ở chế độ ghi song song (S=0), số 6 được ghi (mức cao ở đầu vào D2 và D3).

Bộ đếm
Hình 6

Vi mạch K176IE1, K56IIE10 và K561IE16 hình. 7 - bộ đếm nhị phân. Bộ đếm K561IE10, khi các xung đếm được áp dụng cho đầu vào C1 và tại C2=1, hoạt động dọc theo mặt trước, khi đếm tại đầu vào C2 và tại C1==0 - dọc theo đường cắt. Bộ đếm K561IE16 không có đầu ra từ bộ chia thứ hai và thứ ba. Bộ đếm được đặt thành 164 khi mức cao được áp dụng cho đầu vào R. Để hoạt động chính xác của các bộ đếm này và tất cả các bộ đếm khác được tạo bằng công nghệ CMOS (sê-ri K176, K564, K561, K3 ..), cần thiết sau khi bật nguồn điện (hoặc sau khi giảm điện áp của nguồn điện xuống 7 V) đặt chúng về trạng thái XNUMX ban đầu bằng cách đặt một xung mức cao vào đầu vào R. Nếu không, bộ đếm có thể hoạt động với các hệ số chuyển đổi ngẫu nhiên. Xung đặt lại sau khi bật nguồn có thể được cung cấp tự động bằng cách nhập mạch thời gian RC và biến tần như trong hình. XNUMX, c.

Bộ đếm
Hình 7

Tác giả: -=GiG=-, gig@sibmail; Xuất bản: cxem.net

Xem các bài viết khác razdela Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Đồng hành cùng sinh viên 12.11.2009

Vệ tinh đầu tiên, do các sinh viên từ một số trường đại học Pháp chế tạo, sẽ được phóng từ Kourou ở Guiana thuộc Pháp vào cuối năm 2009.

Vệ tinh là một khối lập phương có cạnh 10 cm, nặng 1 kg và tiêu thụ 1 watt năng lượng từ các tấm pin mặt trời. Nó được thiết kế để nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời lên các thành phần vi điện tử và dự kiến sẽ ở trên quỹ đạo cho đến năm 2012.

Tin tức thú vị khác:

▪ Cô lập nông nghiệp để vượt qua khủng hoảng khí hậu

▪ X-quang tiết lộ vấn đề pin

▪ Lướt sóng phản lực

▪ Sạc Son Môi Thinkplus 125W

▪ Nguồn điện chính mới

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web dành cho những người thích đi du lịch - lời khuyên dành cho khách du lịch. Lựa chọn các bài viết

▪ Bài báo lái tự động. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Loài rắn nào nguy hiểm nhất? đáp án chi tiết

▪ bài viết Surepka sớm. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng