Логічні елементи, що застосовуються в електронно-обчислювальній техніці

Рисунок 13 - Двійково-десятковий лічильник і часова діаграма його роботи

В усіх серіях цифрових мікросхем є лічильники з внутрішньою організацією найбільш «ходових» коефіцієнтів перерахування, наприклад в мікросхемах К555ИЕ2 і К555ИЕ6 К=10, в мікросхемі К555ИЕ4 К=2×б=12.

Як видно з схем і діаграм (рисунки 11-13), лічильники можуть виконувати функції подільників частоти, тобто приладів, що формують з імпульсної послідовності з частотою fвх імпульсну послідовність, на виході останнього тригера, з частотою fвих, в К разів меншу за вхідну. При такому використанні лічильників немає необхідності знати, яке число в ньому записане в поточний момент, тому подільники в деяких випадках можуть бути значно простіші за лічильники. Наприклад, мікросхема К555ИЕ1 - це подільник на 10, а К555ИЕ8 - подільник із змінним коефіцієнтом ділення К=64/n, де n=1....63.

Крім розглянутих лічильників, що підсумовують, широко застосовують реверсивні лічильники на мікросхемах К555ИЕ6, К555ИЕ7, у яких в залежності від режиму роботи вміст лічильника або збільшується на одиницю (режим додавання), або зменшується на одиницю (режим віднімання) після приходу чергового лічильного імпульсу.

Мікросхема К555ИЕ1 (рисунок 14) - подільник на 10. Установка її тригерів в 0 здійснюється одночасною подачею високого рівня на входи 1 і 2 (елемент І). Лічильні імпульси подають на вхід 8 або 9 (при цьому на іншому вході повинен бути високий рівень), або водночас на обидва входи (елемент і).

Рисунок 14 - Подільник частоти

У склад мікросхеми К555ИЕ2 (рисунок 15) входять тригер з лічильним входом (вхід С1) і подільник на 5 (вхід С2). При з‘єднанні виходу лічильного тригера із входом С2 утвориться двійково-десятковий лічильник (діаграма його роботи аналогічна діаграмі на рисунку 13). Підрахунок відбувається по зрізу імпульсу. Лічильник має входи установки в 0 (R0 з логікою І) і входи установки в 9 (R9 з логікою І).

Рисунок 15 - Двійково-десятковий лічильник

В мікросхему К555ИЕ4 (рисунок 16) входять лічильний тригер і подільник на 6.

Рисунок 16 - Лічильник на мікросхемі К555ИЕ4 та часова діаграма його роботи

Мікросхеми К555ИЕ6 і К555ИЕ7 - реверсивні лічильники з попереднім записом; перший із них - двійково-десятковий, другий - чотирирозрядний двійковий. Установка їх в 0 відбувається при високому рівні на вході R. В лічильник можна записати число, двійковий код якого поданий на входи D1-D4 (в К555ИЕ6 від 0 до 9, в К555ИЕ7 від 0 до 15). Для цього на вхід S необхідно подати низький рівень (на входах С1 і С2 - високий рівень, на вході R - низький). Рахування почнеться із записаного числа по імпульсах низького рівня, що подаються на вхід С1 (в режимі додавання) або С2 (в режимі віднімання). інформація на виході змінюється по фронту лічильного імпульсу. При цьому на другому лічильному вході і вході S повинен бути високий рівень, на вході R - низький, а стан входів D байдужий. Водночас з кожним десятим (шістнадцятим) на вході С1 імпульсом на виході Р1 з'являється вихідний імпульс, який його повторює, що може подаватися на вхід наступного лічильника. В режимі віднімання водночас з кожним імпульсом на вході С2, що переводить лічильник в стан 9 (15), на виході Р2 з'являється вихідний імпульс. Часова діаграма роботи лічильника наведена на рис. 18. На діаграмі в режимі паралельного запису (S=0) було записане число 6 (високий рівень на входах D2 і D3).

Рисунок 17 - Реверсивний лічильникДля правильної роботи цих і всіх інших лічильників, виконаних за КМОН- технологією (серії К164, К176, К564, К561), необхідно після ввімкнення живлення (або після зниження напруги джерела живлення до 3 В) встановлювати їх у вихідний нульовий стан подачею імпульсу високого рівня на вхід R. В протилежному випадку лічильники можуть працювати із випадковими коефіцієнтами перерахування. імпульс скиду після ввімкнення живлення може подаватися автоматично, якщо ввести часозадаюче RC-коло та інвертор (рисунок 19).

Рисунок 18 - Часова діаграма роботи лічильників К555ИЕ6, К555ИЕ7

Рисунок 19 - Схема скиду лічильника в 0