Глава 10. Счётчики импульсов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Восточноукраинский Национальный Университет

Г.А. БОБРОВСКИЙ

цифровая микросхемотехника

Учебное пособие Часть 3 Книга 1

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины в качестве учебного пособия по направлениям подготовки 0909 «Приборы», 0922 «Электромеханика», 0925 «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии»

 

 

Луганск, ВНУ - 2002 г.

УДК 621.3.049

Б72

ББК 32.844.1

Цифровая микросхемотехника (Часть 3, В 3-х кн.:Кн.1): Учебное пособие / Г.А. Бобровский. - Луганск ВНУ, 2002,236 с.

ISBN 965 -590 -210-5

В учебном пособии представлены теоретические и практические сведения по проектированию и построению устройств на основе КМОП и ТТЛ интегральных микросхем. Рассмотрены проблемы обеспечения их устойчивой работы. Практически ко всем наиболее важным разделам приведены примеры с решениями, которые для удобства работы с материалами книги помещены в самостоятельных ее параграфах. Пособие содержит значительное количество примеров с решениями и контрольных вопросов с ответами и пояснениями, приведены примеры и задания для самостоятельного решения и анализа, поэтому оно может быть применено для очного, заочного и дистанционного обучения. Рассмотрены проблемы сопряжения и взаимозаменяемости интегральных микросхем при их совместной работе. Даны рекомендации по выбору вариантов схем цифровых устройств.

Ил.84. Табл.24. Библиогр.:182.

Рецензенты:

М.Ф.  Смирный, докт. тех наук, проф.

В.В.  Яковенко, докт. тех. наук, проф.

Печатается по решению коллегии по отрасли знаний «Инженерия» (Направления подготовки: приборы, компьютерные системы, автоматика и управление, электромеханика, автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии).

Председатель редакционной коллегии д.т.н., проф. Ульшин В.А.

ISBN 965-590-210-5 Изд. № 363

© Бобровский Г.А. 2002

Часть 3

(Книга 1)

 

Предисловие

Эта книга, как и ее предыдущие две части, предназначена для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Приборы» «Электромеханика», «Автоматизированные и компьютерно-интегрированные технологии» на дневной, вечерней, заочной и дистанционной формах обучения, и является продолжением указанных публикаций.

Основное содержание книги посвящено рассмотрению вопросов, связанных с построением, проектированием и применением счетчиков импульсов и делителей частоты в интегральном исполнении. Эти схемные элементы широко используются во многих узлах радиоэлектронной аппаратуры, в системах автоматического управления, измерения и контроля, в устройствах обработки сигналов, в сложных измерительно-вычислительных комплексах и др.

 

Свойства и характеристики указанныхустройств и систем во многом определяются используемыми в них интегральными микросхемами (ИМС) счетчиков и делителей частоты. Поэтому в данной книге существенное внимание уделено рассмотрению вопросов совместимости, связи и согласованности характеристик счетчиков и делителей частоты с характеристиками других схемных элементов. Эти вопросы нашли свое конкретное отображение в параграфе 10.11 "Дополнительные примеры с решениями", который написан автором совместно с инженером Бобровской Наталией Геннадиевной.

В настоящем учебном пособии изучение материалов проводится в следующем порядке. Вначале представляется основной понятийный аппарат, для чего вводится толковый терминологический словарь, обобщенная схема счетчика, основные его параметры, а также азбука входов и выходов. Затем изучаются методы управления работой реверсивных и нереверсивных счетчиков, а также программируемых счетчиков и делителей частоты различного типа, особенности их структуры и каскадного построения. Анализируются методы проектирования счетчиков и делителей частоты.

По завершении рассмотрения указанных материалов приводятся примеры с решениями, контрольные вопросы и ответы на них. При этом примеры с решениями представлены в книге в виде двух самостоятельных параграфов: §10.10 «Примеры с решениями» и §10.11 «Дополнительные построение нереверсивных, реверсивных и программируемых счетчиков с

 

заданными характеристиками на основе ТТЛШ и КМОП интегральных микросхем; на определение их основных параметров, графов переходов и их предельных режимов работы; на проектирование, анализ и сравнение альтернативных схемных решений; на программирование делителей частоты.

В параграфе 10.11 представлены примеры проектирования цифровых устройств, в которых счетчики и делители частоты работают совместно с ИМС иного функционального назначения. Здесь представлены задачи двух типов: задачи, решение которых выполняется в пределах одного примера и задачи, решение которых представлено в виде нескольких последовательно решаемых примеров. В последнем случае решение задачи разбивается на несколько этапов, включающих проектирование структурной (функциональной) схемы     цифрового устройства и последующую разработку электрических схем отдельных его блоков. На задачах подобного типа студенты приобретают навыки проектирования сложных электронных устройств, в которых должна быть обеспеченна совместимость сопрягающихся друг с другом функциональных блоков и устойчивость работы устройства в целом, отрабатывают приемы перехода от исходных данных для устройства в целом к самостоятельному формированию исходных данных для отдельных его блоков.Для этого им предлагается выполнить проектирование части функциональных блоков устройства самостоятельно.

Вприложении к книге продолжена публикация англо-русского словаря терминов по цифровой микросхемотехнике. Словарь составлен автором совместно с инженером Бобровской Натальей Геннадиевной,за  что автор выражает ей благодарность и признательность. Автор считает своим долгом выразить благодарность профессорам Смирному М.Ф. и Яковенко В.В. за рецензирование рукописи книги.

При написании книги использовался опыт чтения курсов «Микросхемотехника», «Микросхемотехника и электроника», «Электроника». «Промышленная электроника и микропроцессорная техника», «Методы и способы регистрации и отображения информации», «Автоматизированные измерительные комплексы», читаемые автором в Восточноукраинском национальном университете.

3

Глава 10. Счётчики импульсов