Интегральные микросхемы преобразователей кодов, шифраторов и дешифраторов

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 15Следующая ⇒

Наименование микросхемы	Функциональное назначение	Кол-во входов	Кол-во выходов
К155ИД1	Высоковольтный дешифратор для управления газоразрядными индикаторами	4	10
К555ИДЗ	Полный дешифратор 4X16 со стробированием	4	16
16 К555ИД4	Сдвоенный дешифратор 2x4 со стробированием	2	8
К555ИЛ5	Сдвоенный дешифратор 2x4 с открытым коллекторным выходом	2	8
К555ИД6	Дешифратор 4Х10	4	10
К155ИД8	Преобразователь кода для управления светодиодной матрицей 7x5	4	18
К555ИД10	Дешифратор 4x10 с открытым коллекторным выходом	4	10
К155ИД11	Преобразователь кода для управления шкальным индикатором с заполнением	3	8
К155ИД12	Преобразователь кода для управления шкальным индикатором с одной точкой	3	8
К155ИД13	Преобразователь кода для управления шкальным индикатором с двумя точками	3	8
1531ИД14	Сдвоенный дешифратор 2x4 со стробированием	2х2	4х4
К155ИД15	Преобразователь кода для управления шкальным индикатором	4	5
К555ИВ1	Приоритетный шифратор 8x3	8	3
К533ИВ2	Приоритетный шифратор 8x3 с тремя состояниями на выходе	8	3
К555ИВЗ	Приоритетный шифратор 10X4	10	4
К155ПР6	Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный	6	8
К155ПР7	Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный	6	6

На базе микросхем, приведенных в табл. 15.3, возможно проектирование преобразователей кодов, шифраторов и дешифраторов различной степени сложности. Кроме приведенных специализированных микросхем иногда используют программируемые запоминающие устройства, которые применяют для вывода различных символов на экран монитора при управлении от двоичного кода. К таким элементам относятся микросхемы ПЗУ типа К155РЕ21...К155РЕ24, которые используются в качестве преобразователей двоичного кода в код русского, латинского алфавита, код арифметических и дополнительных символов.

Раздел 2. Функциональные узлы комбинационного типа

Основные сведения. Триггерами называют большой класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. В отличие от комбинационных логических схем, триггеры — это логические устройства с памятью. Их выходные сигналы в общем случае зависят не только от сигналов, приложенных к входам в данный момент времени, но и от сигналов, воздействовавших на них ранее. В зависимости от свойств, числа и назначения входов триггеры можно разделить на несколько видов.

Виды триггеров. Триггер Т (рис. 13.1) можно представить в общем случае как устройство, состоящее из ячейки памяти ЯП и логического устройства ЛУ управления, преобразующего входную информацию в комбинацию сигналов, под воздействием которых ЯП принимает одно из двух устойчивых состояний.

Информационные сигналы поступают на входы А и В ЛУ и преобразуются в сигналы, поступающие на внутренние входы S' и R' ЯП. Процесс преобразования информационных сигналов осуществляется при воздействии сигналов, подаваемых на вход Т предустановки и вход С синхронизации. Вход Т обычно используется для разрешения приема информации, а исполнительный вход С обеспечивает тактируемый прием информации. В простейшем триггере ЛУ может отсутствовать, а информационные сигналы подаются непосредственно на входы S и R ЯП.

При наличии входа С триггер называют синхронным, а при его отсутствии — асинхронным. Изменение состояния асинхронного триггера происходит сразу же после соответствующего изменения потенциалов на его информационных входах А и В. В синхронном триггере изменение состояния может произойти только в момент присутствия соответствующего сигнала на входе С. Синхронизация может осуществляться импульсом (потенциалом) или фронтом (перепадом потенциала). В первом случае сигналы на информационных входах оказывают влияние на состояние триггера только при разрешающем потенциале на входе С. Во втором случае воздействие информационных сигналов проявляется только в момент изменения потенциала на входе С, т. е. при переходе его от 1 к 0 или от 0 к 1. Универсальные триггеры могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах.

Основные типы триггеров в интегральном исполнении получили следующие названия: SR-триггер, JK-триггер, D-триггер, T-триггер.

Интегральные микросхемы триггеров. Промышленность выпускает большое количество интегральных микросхем триггеров, построенных на диодно-транзис-торной логике (ДТЛ), транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), эмиттерно-связанной логике (ЭСЛ), комплементарных полевых транзисторах (КМОП).

В табл. 13.1 приведены основные типы триггеров различных серий интегральных микросхем. Условное обозначение интегральных микросхем триггеров состоит из обозначения серии (трех или четырех цифр), функционального назначения (двух букв) и порядкового номера разработки (от одной до трех цифр)

Основные параметры интегральных микросхем триггеров можно разделить на две группы: статические и динамические. К статическим параметрам относятся: входное напряжение высокого U¹_вх и низкого U⁰_вх уровней, ток потребления от источника питания, напряжение U_пит нагрузочная способность (ток I_н, отдаваемый в нагрузку, или количество К_раз микросхем той же серии, подключаемых к выходу триггера), потребляемая мощность Р_пот от источника питания. К динамическим параметрам триггеров относятся: время t^0,1 переключения из низкого уровня в высокий, время t^1,0 переключения из высокого уровня в низкий, максимальная частота f_макс переключения. Большинство перечисленных параметров определяется серией микросхемы и типом применяемой логики.

Интегральный триггер 155ТВ1 имеет дополнительные внешние
и входы. Эти входы имеют приоритет по отношению к другим входам. При низком уровне = = 0 состояние выходов триггера неопределенное. При противоположных уровнях на и входах входы С, J, К не действуют. При высоком

Таблица 13 1 Параметры интегральных микросхем триггеров

Наименование триггера	Тип логики	Функциональное Назначение	U_пит, В	Р_пот, мВт	U_вх,В	T^0.1нс	F_макс, МГц
555ТР2	ТТЛ	Четыре SR – триггера	5,0	35,0	2,5	22,0	25
155ТВ1	ТТЛ	JK-триггер	5,0	100,0	2,5	40,0	15
555ТМ2	ТТЛ	Два D-триггера	5,0	30,0	2,5	20,0	30
561ТР2	КМОП	Четыре SR-триггера	15,0	0,1	7,2	200,0	5
561ТВ1	КМОП	Два JK-триггера	15,0	0,1	7,2	150,0	5
561ТМ3	КМОП	Четыре D-триггера	15,0	0,1	7,2	150,0	5
500ТМ133	ЭСЛ	Четыре D-триггера	-5,2	350,0	-1,0	3,5	100

Основные определения и виды счетчиков. Счетчиком называют цифровое устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние в определенном порядке. Длина списка разрешенных состояний счетчика называется модулем счета K_c. Одно из возможных состояний счетчика принимается за начальное. Если счетчик начал счет от начального состояния, то каждый импульс, кратный модулю счета K_c, снова устанавливает счетчик в начальное состояние, а на выходе счетчика появляется сигнал переноса Р (или займа Z).

Последовательность внутренних состояний счетчика можно кодировать различными способами. Чаще всего используют двоичное (двоичные счетчики) или двоично-десятичное (декадные счетчики) кодирование. Кроме этого находят применение счетчики с одинарным кодированием, когда состояние счетчика представлено местом расположения одной-единственной единицы или одного-единственного нуля (кольцевые счетчики), и унитарное кодирование, когда состояние счетчика представлено числом единиц или нулей (счетчики Джонсона).

Если коды расположены в возрастающем порядке, то счетчик называют суммирующим (Up-counter). Счетчики, у которых коды расположены в убывающем порядке, называют вычитающими (Down-counter), а счетчики, у которых направление перебора кода может изменяться, называют реверсивными (Up/Down counter).

Если для работы счетчика требуется наличие синхросигнала, то такой счет-• чик называют синхронным. Счетчики, которые работают без синхросигналов, называют асинхронными.

Счетчики могут быть с предварительной установкой и без нее. Для предварительной установки начального состояния счетчика используются специальные входы предустановки. Установка начального состояния счетчика производится только по специальной команде записи. Во время работы счетчика в счетном режиме входы предустановки блокируются и на работу счетчика не влияют. Счетчики с предварительной установкой называют также программируемыми, так как они позволяют изменять модуль счета К _c, который можно рассчитать по формуле

K_c=S_n2ⁿ+S_n-12^n-1+...+S₂2²+S₁2¹+S₀2⁰,

где S_k =0 или 1

По структуре счетчики делятся на последовательные (каскадные), параллельные и параллельно-последовательные, которые отличаются способом подачи счетных импульсов на входы разрядов счетчика. В последовательном счетчике счетные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода переходят на вход второго разряда. Таким образом, вход каждого последующего разряда счетчика соединен с выходом предыдущего. В параллельном счетчике счетные импульсы одновременно поступают на входы всех разрядов счетчика, однако благодаря внутренней организации счетчика каждому счетному импульсу соответствует срабатывание только определенных разрядов.

Для получения больших значений модуля пересчета используют каскадное соединение параллельных счетчиков. Такие параллельно-последовательные счетчики имеют более высокое быстродействие, чем последовательные, и требуют меньших аппаратурных затрат,

Обобщенная схема счетчика приведена на рис. 14.1. Счетчик СТ можно представить в общем случае как устройство, которое содержит входную логику, управляющую работой счетчика, и выходную логику, которая используется для указания окончания счета или формирования сигнала переноса Р. Для приведения счетчика в начальное состояние используется сигнал сброса, поступающий на вход R.

Параллельный код для предварительной установки счетчика поступает на входы S_o... S_n. Сигнал разрешения параллельной загрузки М останавливает счет и позволяет подготовленным на входах S₀... S_n данным загрузиться в счетчик в момент прихода очередного тактового импульса С. Счетчик считает тактовые импульсы, поступающие на вход С, если присутствует сигнал разрешения счета на входе V.

Выходными сигналами счетчика обычно являются сигналы, снимаемые с выходов отдельных разрядов Q_1.... Q_n. сигнал окончания счета или сигнал переноса Р.

Асинхронные счетчики. Асинхронный суммирующий счетчик можно выполнить на счетных триггерах любого типа. В большинстве случаев для этих целей

используют JK- или используют JK- или D-триггеры в счетном режиме. Простейший четырехразрядный счетчик на D-триггерах состоит из соединенных последовательно четырех счетных триггеров, таким образом, что выход _kкаждого триггера соединен с входом C_к+1последующего (рис. 14.2 а). При поступлении счетных импульсов на вход С₁, триггеры счетчика

Рис. 14.1 Обобщенная схема счетчика импульсов

будут изменять свои состояния, описываемые последовательно возрастающими двоичными числами. В табл. 14.1 приведена последовательность состояния выходов триггеров такого счетчика.

Для приведения счетчика в начальное состояние используется сигнал сброса R, поступающий одновременно на все входы R триггеров.

Синхронные счетчики. Для построения синхронных счетчиков используют различные типы счетных синхронных триггеров. Схемы одноразрядных синхронных счетчиков приведены на рис. 14.3.

Рис. 14.3. Схемы одноразрядных синхронных счетчиков: суммирующего (а) и вычитающего (б)

Рис 14 4 Одноразрядный синхронный реверсивный счетчик

Одноразрядный реверсивный счетчик реализуется по схеме, приведенной на рис. 14.4. Для изменения направления счета и формирования сигналов переноса или займа использована логическая схема 2И-ИЛИ. Для изменения направления счета введен специальный вход U/

(Up/Down): при U/ =1 схема работает аналогично счетчику, изображенному на рис. 14.3 б, т. е. является суммирующим счетчиком, а при U/ =0 она аналогична схеме, изображенной на рис. 14.3 о, т. е. переходит в режим вычитания. Использование этих ячеек позволяет реализовать многоразрядные синхронные счетчики.

Регистры сдвига Триггерным регистром сдвига называют, совокупность триггеров с определенными связями между ними, при которых они действуют как единое устройство. В регистрах сдвига организация этих связей такова, что при подаче тактового импульса, общего для всех триггеров, выходное состояние каждого триггера сдвигается в соседний. В зависимости от организации связей этот сдвиг может происходить влево пли вправо:

—сдвиг влево,

—сдвиг вправо.

Ввод информации в регистр может выполняться различными способами, однако наиболее часто используют параллельный или последовательный ввод, при которых ввод двоичного числа осуществляется или одновременно во все разряды регистра, или последовательно во времени по отдельным разрядам. В счетчиках импульсов находят применение сдвигающие регистры с последовательным вводом и выводом и со сдвигом вправо.

Сдвиговые регистры можно реализовать также на D-триггерах или JK-триггерах. Для всех регистров сдвига характерны следующие положения: 1) необходима предварительная установка исходного состояние и ввод единицы в первый триггер и 2) для регистра из п триггеров после поступления n входных тактовых импульсов первоначально введенная единица выводится, вследствие чего прямые выходы всех регистров оказывается в нулевом состоянии. Интегральные микросхемы регистров сдвига бывают реверсивными, т. е. выполняющими сдвиг в любом направлении: вправо или влево. Направление сдвига определяется значением управляющего сигнала. Регистры сдвига применяют в качестве запоминающих устройств, в качестве преобразователей последовательного кода в параллельный, в качестве устройств задержки и счетчиков импульсов.

Интегральные микросхемы счетчиков. Промышленность выпускает большое количество интегральных микросхем счетчиков, построенных на транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), эмиттерно-связанной логике (ЭСЛ) и комплементарных полевых транзисторах (КМОП). В табл. 14.5 приведены основные типы счетчиков различных серий интегральных микросхем. Условное обозначение интегральных микросхем счетчиков состоит из обозначения серии (трех или четырех цифр), функционального назначения (двух букв ИЕ) и порядкового номера разработки (от одной до трех цифр).

Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!