Последовательностные устройства

Доступ к микросхемам счетчиков импульсов легко проследить по рисунку, приведенному ниже

 

 

 

Счетчик - элемент, осуществляющий счет импульсов, подаваемых на его вход. Двоичное число, представляемое состоянием его выходов, по фронту импульса на счетном входе увеличивается на единицу. Описываемое устройство представляет собой четырехразрядный счетчик с двумя входами синхронизации и четырьмя выходами. Чтобы использовать счетчик по максимальной длине счета, генератор тактовых импульсов подключают к входу синхронизации CLKA и соединяют выход QA со входом синхронизации CLKB. Суммирование производится по отрицательному фронту импульса на счетном входе. Для сброса счетчика в 0 на входы R01 и R02 подают уровень логической 1.                                                          

                                                        Таблица функционирования

Входы		Выходы
N	Счет	D	С	В	А
0	стрелка вниз	0	о	о	о
1	стрелка вниз	0	о	о	1
2	стрелка вниз	0	о	1	о
3	стрелка вниз	0	о	1	1
4	стрелка вниз	0	1	о	о
5	стрелка вниз	0	1	о	1
6	стрелка вниз	0	1	1	о
7	стрелка вниз	0	1	1	1
8	стрелка вниз	1	о	о	о
9	стрелка вниз	1	о	о	1
10	стрелка вниз	1	о	1	о
11	стрелка вниз	1	о	1	1
12	стрелка вниз	1	1	о	о
13	стрелка вниз	1	1	о	1
14	стрелка вниз	1	1	1	о
15	стрелка вниз	1	1	1	1

                                                                        

 

                                                 Сброс счетчика:

Входы		Выходы
R01	R02	QD	QC	QB	QA
1	1	0	0	О	0
0	Ч		счет
Ч	о		счет

 

Доступ к микросхемам регистров демонстрирует следующий рисунок.

 

Последовательный, сдвиговый регистр - элемент, содержимое выходов которого при подаче тактового импульса может сдвигаться в сторону младших или старших разрядов. Он представляет собой несколько взаимосвязанных триггеров. Описываемый сдвиговый регистр способен обрабатывать данные в одном из следующих режимов: последовательный и параллельный ввод и вывод данных, сдвиг влево, сдвиг вправо. По приходу каждого тактового импульса на вход регистра выполняется операция над данными, определенная состоянием управляющих входов SO и S1. Таблица установки режимов

SO	SI	Операция
о	о	хранение
о	1	сдвиг вправо
1	о	сдвиг влево
1	1	параллельная загрузка

 

Если на вход сброса (Clear) подать логический 0, то на всех выходах установится уровень логического 0.

 

Гибридные компоненты

 

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) осуществляет преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Описываемый ЦАП имеет 8 цифровых входов и 2 входа (1+1 и 1-1) для подачи опорного тока Ion. ЦАП формирует на выходе ток Iвых который пропорционален входному числу NBX-Выходной ток определяется по формуле:

Iвых = (Nвх/256)Iоп

где Ion - опорный ток, определяемый последовательно подключенными ко входу Uon+ или Uоп- источником напряжения Uon и сопротивлением R:

Второй выход является дополнением первого. Его ток определяется из выражения:

В Electronics Workbench также имеется ЦАП, который осуществляет преобразование цифрового сигнала в напряжение на выходе. Выходное напряжение определяется по формуле:

где Uon ~ опорное напряжение.

 

 

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит преобразование аналогового напряжения в число. Представленный АЦП переводит аналоговое напряжение Uвх на входе в 8-разрядное двоичное число Nвых по формуле:

Nвых = [Uвх/Ufs]256,

где [] - целая часть, Ufs = Uon+ - Uon- – разница напряжений на опорных входах.

 

 

Таймер - элемент, имеющий цифровой вход и выход. Он характеризуется временем задержки Тd. Изменение состояния на его выходе происходит через время, определяемое временем задержки Тd. 555 таймер - интегральная схема, наиболее часто употребляемая как мультивибратор, одновибратор или управляемый напряжением генератор. Состояние выхода таймера изменяется через время, определяемое внешней времязадающей RC-цепью. Принципиально 555 таймер состоит из двух компараторов, делителя напряжения, триггера и разряжающего транзистора.

 

 

Одновибратор вырабатывает импульс фиксированной длительности в ответ на управляющий перепад на его входе. Длина выходного импульса определяется внешней времязадающей RC-цепью.