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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Contatori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Un contatore è un dispositivo progettato per contare il numero di impulsi applicati a un ingresso. Loro, come i registri a scorrimento, sono costituiti da una catena di trigger. La dimensione del contatore, e quindi il numero di trigger, è determinata dal numero massimo a cui viene conteggiato.
Fig. 1 Il registro a scorrimento può essere trasformato in un contatore ad anello se l'uscita dell'ultimo flip-flop è collegata all'ingresso del primo. Lo schema di un tale contatore di scarica è mostrato in Fig. 1. Prima che il conteggio inizi con l'impulso di impostazione iniziale, nel bit zero del contatore (Q0) viene scritto un 1 logico e nei bit rimanenti viene scritto uno 0 logico. Con l'inizio del conteggio, ciascuno degli impulsi di conteggio in arrivo T riscrive 1 nel trigger successivo e il numero di impulsi in entrata è determinato dal numero di uscita su cui è presente 1. Il penultimo impulso (N-1) trasferirà l'ultimo trigger allo stato singolo e l'impulso trasferirà questo stato all'uscita del trigger zero e il conteggio ricomincerà. Pertanto, è possibile costruire un contatore ad anello con un coefficiente di conteggio arbitrario (qualsiasi base), modificando solo il numero di infradito nella catena. Lo svantaggio di un contatore di questo tipo è il gran numero di trigger richiesti; per costruirlo. I contatori formati dal conteggio delle infradito a T sono più economici e quindi più comuni. Dopo ogni impulso di clock T, il segnale all'ingresso D (uscita inversa) cambia in quello opposto e quindi la frequenza degli impulsi in uscita è la metà della frequenza di quelli in ingresso. Assemblando una catena sequenziale di n flip-flop di conteggio (collegando l'uscita del flip-flop precedente all'ingresso C di quello successivo), si ottiene la frequenza fO=fRin/2n. In questo caso ogni impulso in ingresso modifica di 1 il codice del numero in uscita dal contatore nell'intervallo da 0 a N=2n-1. Chip K155IE5fig. 2 contiene un trigger di conteggio (ingresso C1) e un divisore per otto (ingresso C2) formato da tre flip-flop collegati in serie. I trigger vengono attivati dal taglio dell'impulso di ingresso (dalla transizione da 1 a 0). Se colleghi tutti e quattro i trigger in serie come in Fig. 2, t ottieni un contatore modulo 24=16. Il numero massimo memorizzato quando è completamente pieno di unità è N=24-1=15=(111)2. Tale contatore funziona con un coefficiente di conteggio K (modulo), un multiplo di una potenza intera di 2, e scorre attraverso K = 2n stati stabili. Il contatore dispone di uscite per l'impostazione forzata su 0.
Spesso sono necessari contatori con un numero di stati stabili diverso da 2n Ad esempio, negli orologi elettronici sono presenti microcircuiti con un fattore di conteggio pari a 6 (decine di minuti). 10 (unità di minuti). 7 (giorni della settimana). 24 ore). Per costruire un contatore con modulo K≠2n è possibile utilizzare un dispositivo di n flip-flop per il quale la condizione 2 è soddisfattan>K. Ovviamente, un tale contatore può avere stati extra stabili (2n-A). Questi stati non necessari possono essere eliminati utilizzando circuiti di retroazione, attraverso i quali il contatore passa allo stato zero nel ciclo di funzionamento quando conta fino al numero K. Per un contatore con K=10 sono necessari quattro trigger (dal 23<10 <24) deve avere dieci stati stabili N==0,1...,8,9. Nel ciclo in cui avrebbe dovuto raggiungere l'undicesimo stato stabile (N=10), deve essere riportato allo stato zero iniziale. Per un contatore di questo tipo è possibile utilizzare il microcircuito K155IE5 Fig. 3, introducendo circuiti di retroazione dalle uscite del contatore corrispondenti al numero 10 (cioè 2 e 8) agli ingressi per l'impostazione del contatore a 0 (ingresso R). All'inizio dell'undicesimo stato (numero 11), su entrambi gli ingressi dell'elemento AND del microcircuito compaiono 10 logici, generando un segnale per ripristinare tutti i trigger del contatore allo stato zero.
Tutte le serie di microcircuiti digitali dispongono di contatori con organizzazione interna dei fattori di conversione più diffusi, ad esempio nei microcircuiti K155IE2 e K155IE6 K = 10. nel chip K155IE4 K=2x6==12. Come si può vedere dai diagrammi e dai diagrammi in Fig. 1-3, i contatori possono svolgere le funzioni di divisori di frequenza, ovvero dispositivi che formano una sequenza di impulsi con frequenza fRin sequenza di impulsi all'uscita dell'ultimo trigger con una frequenza fout, K volte inferiore a quella dell'ingresso. Quando si utilizzano i contatori in questo modo, non è necessario sapere quale numero è attualmente scritto al suo interno, quindi in alcuni casi i divisori possono essere molto più semplici dei contatori. Il chip K155IE1, ad esempio, è un divisore per 10, mentre il K155IE8 è un divisore con coefficiente di divisione variabile K=64/n. dove n=1...63. Oltre ai sommatori considerati, sono ampiamente utilizzati i contatori di inversione sui microcircuiti K155IE6. K155IE7, in cui, a seconda della modalità operativa, il contenuto del contatore viene incrementato di uno in modalità addizione, si dice che il contatore viene incrementato o in modalità sottrazione viene decrementato di uno, decremento dopo l'arrivo del successivo conteggio degli impulsi. Chip K155IE1fig. 4 è un divisore per 10. I suoi trigger vengono impostati su 0 applicando simultaneamente un livello alto agli ingressi 1 e 2 (elemento AND). Gli impulsi di conteggio vengono forniti all'ingresso 8 o 9 (in questo caso l'altro ingresso deve avere livello alto) o contemporaneamente ad entrambi gli ingressi (elemento AND).
La composizione del microcircuito K155IE2 Fig. 4 comprende un trigger con un ingresso di conteggio (ingresso C1) e un divisore per 5 (ingresso C2). Quando l'uscita del trigger di conteggio è collegata all'ingresso C2, si forma un contatore binario-decimale (lo schema del suo funzionamento è simile a quello mostrato in Fig. 3). Il conteggio avviene in base al taglio degli impulsi. Il contatore ha ingressi impostati su 0 (R0 con logica AND) e ingressi impostati su 9 (R9 con logica AND).
Il microcircuito K155IE4 è formato da un trigger di conteggio e un divisore per 6, Fig. 5. Il microcircuito K155IE5 è stato menzionato in precedenza in Fig. 2 Chip K155IE6 e K155IE7 Fig. 6,a) - contatori reversibili con preregistrazione, il primo è binario-decimale, il secondo è binario a quattro bit. L'impostazione a 0 avviene quando il livello dell'ingresso R è alto. Il numero di ingressi sulle uscite D1-D4 può essere registrato nel contatore (in K155IE6 da 0 a 9, in K155IE7 da 0 a 15). Per fare ciò è necessario applicare un livello basso all'ingresso S, un livello alto agli ingressi C1 e C2 e un livello basso all'ingresso R. Il conteggio inizierà dal numero registrato utilizzando gli impulsi di basso livello forniti all'ingresso C1 (in modalità addizione) o a C2 (in modalità sottrazione). L'informazione in uscita cambia lungo il fronte dell'impulso di conteggio. In questo caso, il secondo ingresso di conteggio e l'ingresso S devono essere alti, l'ingresso R deve essere basso e lo stato degli ingressi D è indifferente. Contemporaneamente ad ogni decimo (sedicesimo) impulso sull'ingresso C1, l'uscita P1 ripete il suo impulso di uscita, che può essere fornito all'ingresso del contatore successivo. Nella modalità di sottrazione, contemporaneamente ad ogni impulso sull'ingresso C2, che trasferisce il contatore allo stato 9, (15), appare un impulso di uscita sull'uscita P2. Il diagramma temporale del funzionamento del contatore K155IE6 è mostrato in Fig. 6, b. Il numero 0 è stato scritto sul diagramma in modalità di registrazione parallela (S=6) (livello alto sugli ingressi D2 e D3).
Microcircuiti K176IE1, K56IIE10 e K561IE16 fig. 7 - contatori binari. Il contatore K561IE10, quando fornisce impulsi di conteggio all'ingresso C1 e quando C2=1, lavora sul fronte, quando conta sull'ingresso C2 e quando C1==0 - sul fronte. Il contatore K561IE16 non dispone di uscite dal secondo e dal terzo divisore. I contatori vengono portati allo stato zero quando viene applicato un livello alto all'ingresso R. Per il corretto funzionamento di questi e di tutti gli altri contatori realizzati con tecnologia CMOS (serie K164, K176, K564, K561..), è necessario dopo accendendo l'alimentazione (o dopo aver ridotto la tensione di alimentazione fino a 3 V) impostarli allo stato zero iniziale applicando un impulso di alto livello all'ingresso R. Altrimenti, i contatori possono funzionare con fattori di conversione casuali. L'impulso di ripristino dopo l'accensione può essere fornito automaticamente introducendo un circuito di temporizzazione RC e un inverter, come mostrato in Fig. 7, c.
Autore: -=GiG=-, gig@sibmail; Pubblicazione: cxem.net
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Commenti sull'articolo: Shamil Grazie per la descrizione del contatore!
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