Коэффициент пересчета счетчика: 3. Изменение коэффициента пересчета.

3. Изменение коэффициента пересчета.

Счетчики характеризуются числом состояний N. Для схем на рис. 33 и 34 число состояний N = 2³ = 8 (от 000 до 111). Число состояний называется коэффициентом пересчета K_сч ( или модулем счета K_сч ).

Если на вход счетчика подавать периодическую последовательность импульсов с частотой F_сч , то частота F_Q на выходе старшего разряда счетчика будет меньше в K_сч раз:

K_сч = F_сч / F_Q .

Поэтому счетчики также называют делителями частоты, а величину Ксч ^— ко­эффициентом деления. Для увеличения величины Ксч приходится увеличивать число триг­геров в цепочке. Каждый дополнительный триггер удваивает число состояний счетчика и число Ксч. Для уменьшения коэффициента Ксч можно в качестве выхода счетчика использовать выходы триггеров промежуточных каскадов.

Рис. 34

Например, для счетчика на трех триггерах Kсч ⁼ 8, если взять выход 2-го триггера, то Ксч ⁼ 4. При этом Ксч является це­лой степенью числа 2: 2, 4, 8, 16 и т. д.

Можно реализовать счетчик, для которого Ксч — любое целое число. Например, счетчик с Ксч ⁼ 5 должен иметь 5 состояний, которые в простей­шем случае образуют последовательность чисел: {0, 1, 2, 3, 4}. Циклическое повторение этой

по­следовательности означает, что коэффициент деления счетчика равен 5.

Д ля построения суммирующего счетчика с Ксч ⁼ 5 надо, чтобы после формирования по­следнего числа из последовательности {0, 1, 2, 3, 4} счетчик переходил не к числу 5, а к числу 0. В двоичном коде это означает, что от числа 100 нужно перейти к числу 000, а не 101. Изменение естественного порядка счета возможно при введении дополнительных свя­зей между триггерами счетчика, как, например, показано на рис. 35.

Рис. 35

Счетчик, изображенный на рис. 35 работает следующим образом: при счете от 0 до 4 все происходит как в обычном суммирующем счетчике с Ксч ⁼ 8. Установочные сигналы равны 1 и естественно­му порядку счета не препятствуют. Счет происходит по положительному фронту импульса на счетном входе С. В тот момент, когда счетчик находится в состоянии 4 (100), следую­щий тактовый импульс сначала переводит счетчик в состояние 5 (101), что немедленно (за­долго до прихода следующего тактового импульса) приводит к формированию сигнала сброса (0), который поступает на установочные входы сброса триггеров. В результате счетчик сбрасывается в 0 и ждет прихода следующего тактового импульса на счетный вход. Один цикл счета закончился, счетчик готов к началу следующего цикла.

Эксперимент 1. Исследование суммирующего счетчика.

Откройте файл с14_06 со схемой, изобра­женной

на рис. 36.

Рис. 36

В ключите схему. По­давая на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа C

и наблюдая состояние выходов счетчика при помощи логических пробников, составьте

временные диаграм­мы работы суммирующего счетчика. Опре­делите коэффициент

пересчета счетчика. Результаты занесите в раздел «Результаты экспериментов».

Обратите внимание на чис­ла, формируемые состояниями инверсных выходов

счетчика.

Эксперимент 2. Исследование вычитающего счетчика.

а). Откройте файл с14_07 со схемой, изобра­женной на рис. 37. Включите схему.

Составьте временные диаграммы работы вычитаю­щего счетчика в раздел «Результаты экспериментов».

б). В схеме на рис. 37 входы логического анализатора подключите к инверсным входам

триггеров. Включите схему. Зарисуйте полу­ченные временные диаграммы в раздел «Ре­зультаты экспериментов» и сравните их с диа­граммами, полученными в эксперименте 1.

Эксперимент 3. Исследование счетчика с измененным коэффициентом пересчета.

Персональный сайт — Счетчики

Счетчик — это устройство, которое служит для отслеживания количества каких-либо событий . Счетчик — это автомат, служащий для учета количества событий . Содержание 1 Классификация 2 Последовательные суммирующие счетчики 2.1 Счетчики с последовательным переносом 2.2 Счетчики с параллельным переносом 2.3 Счетчики с комбинированным переносом 3 Последовательные вычитающие счетчики 4 Реверсивные счетчики 5 Схема счетчика с предустановкой 6 Построение счетчиков с произвольным модулем пересчета 7 Кольцевые счетчики 8 Счетчики на JK-триггерах 8.1 Добавление дополнительных состояний 9 Счетчики с произвольным порядком пересчета 9.1 Построенные на основе D-триггеров 9.2 Построенные на основе T-триггеров 9.3 Построенные на основе JK-триггеров Классификация Счетчики классифицируются по следующим параметрам: по разрядности суммирующие вычитающие реверсивные с произвольным порядком пересчета синхронные асинхронные по типу формирования переноса внутри счетчика с последовательным с параллельным с комбинированным с функцией установки произвольного числа с установкой в ноль Счетчик называют полным, если количество устойчивых состояний на выходе равно  2n , где n-число выходов счетчика Последовательные суммирующие счетчики Счетчики с последовательным переносом Рис. 1 Т-триггер Рис.2 Временные диаграммы Т-триггер простейший вид счетчика, который делит все импульсы на четные и нечетные .Если на входе триггера частота  F, то на его выходе  F/2. Следовательно Т-триггер может использоваться в качестве делителя на 2. Несмотря на то, что скважность входных импульсов может быть произвольной на выходе скважность равна 2. Рис.3 Суммирующий счетчик с последовательным переносом Последовательный суммирующий счетчик — такой счетчик, у которого переключение каждого разряда осуществляется в тот момент времени, когда все предыдущие разряда равны 1. Каждый разряд, подключенный последовательно приводит к увеличению значения в 2 раза. Время установки счетчика:  T=N⋅t. Так как нельзя подавать сигнал до того времени, пока не установится счетчик, имеем максимальную частоту: Fmax⩽1/T.То есть с повышением разрядов понижаем частоту сигнала. Счетчики с параллельным переносом Рис.4 Суммирующий счетчик с параллельным переносом Переключение зависит от того, в каком состоянии находятся предыдущие, то есть  Qi меняет состояние в 1, если все  Qj,j<i были равны 1. Схема осуществляет переключение одновременно на всех триггерах, следовательно время установки нового значения равно времени установки триггера. Конъюнктурами  D5,D6 задаем условие переключения соответствующих триггеров.Максимальная частота: Fmax⩽1tk+t. На время установки конъюнктор не влияет, но влияет на частоту , так как должно пройти время после установки триггера на переключение в новое состояние. Счетчик работает быстрее, и все значения на выходе изменяются одновременно — синхронный счетчик Таблица №1 Значение выводов Q Q3  Q2  Q1  Q0  0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Счетчики с комбинированным переносом Последовательные вычитающие счетчики ‎ Рис. 5 Вычитающий счетчик Рис.6 Временные диаграммы вычитающего счетчика Переключение i-ого разряда осуществляется тогда, когда все разряды от 0-ого до (i-1)-ого равны нулю.   Рис.7 Вычитающий счетчик Сигнал снимается с инверсного выхода. Реверсивные счетчики Реверсивный счетчик складывает(по фронту) и вычитает(по спаду) одновременно. Для сброса в нулевое состояние используется универсальный триггер.   Рис.8 Реверсивный счетчик Схема счетчика с предустановкой Рис.9 Счетчик с сигналом предустановки Построение счетчиков с произвольным модулем пересчета Основа — 4-х разрядный суммирующий счетчик. Когда на выходе счетчика значение «10», то на выходе & логическая «1», которая устанавливает счетчик в нулевое(начальное) состояние. Рис.10 Счетчик, считающий по mod10 Рис.11 Временные диаграммы Кольцевые счетчики Рис. 12 Кольцевой счетчик, считающий по mod3   Счетчики на JK-триггерах Добавление дополнительных состояний Рис. 13 Добавление нового состояния С приходом n-ого импульса счетчик переключается в 0, а добавленный триггер в 1. С приходом следующего импульса счетчик не переключается, а добавленный триггер переключается в 0. Счетчики с произвольным порядком пересчета Построенные на основе D-триггеров Рис.14 Структурная схема Рис.15 Счетчик с произвольным порядком пересчета и его граф состояний Рис.16 Граф состояний   Q2 Q1 Q0 f2 f1 f0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 Каждый разряд булевой функции определяет значение счетчика.    Построенные на основе T-триггеров Рис.17 Структурная схема Рис.18 Счетчик с произвольным порядком пересчета   Q2 Q1 Q0 f2 f1 f0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1   Рис.19 Граф состояний Построенные на основе JK-триггеров Рис.20 Структурная схема

Коэффициенты пересчета — США / Метрические единицы

Коэффициенты пересчета — США / Метрические единицы

Назад на главную страницу

ПОНИМАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ СИСТЕМА
Метрическая система основана на степенях десяти. В таблице ниже показан прогресс префиксов.

ПРЕФИКС	СИМВОЛ	МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЗНАЧЕНИЕ
прежний-	Е	1 000 000 000 000 000 000
пета-	Р	1 000 000 000 000 000
тера-	Т	1 000 000 000 000
гига-	Г	1 000 000 000
мегабайта-	М	1 000 000
кило-	к	1000
гекто-	ч	100
дека-	да	10
(метр, литр, грамм)		1
деци-	д	0,1
центи-	с	0,01
милли-	м	0,001
микро-	мкм	0,000 001
нано-	п	0,000 000 001
пико-	р	0,000 000 000 001
фемто-	ф	0,000,000,000,000,001
atto-	и	0,000,000,000,000,000,001

единицей измерения длины является метров. Прогресс из
более распространенные единицы измерения:

километр	км	1000 метров
метр	м	1,0
сантиметр	см	0,01 метров
мм	мм	0,001 метров
нанометров	нм	0,000 000 001 метров

единицей измерения емкости является литр , поэтому измерения разрешить
та же прогрессия, например килолитр, сантилитр и т. д.

единицей измерения веса является грамм , поэтому префиксы измерения
это килограмм, сантиграмм и так далее.

Когда при переводе в метрической системе каждое изменение префикса
представляет перемещение с одной десятичной точкой. Если вы переместитесь вниз на один график,
десятичные разряды будут добавлены. Если вы двигаетесь вверх, десятичные разряды
перемещаются влево.

Назад на главную страницу

Переводные коэффициенты для английских и метрических единиц СИ

Введение

Сегодня очень важно уметь разбираться в измерениях как в английской системе единиц, так и в системе единиц SI (Systems International). Система единиц СИ (часто называемая метрической системой) является официальной системой измерений почти во всех странах мира, но не в США. Поскольку наше общество и экономика становятся все более глобальными по своему масштабу, становится все более важным полностью понимать как английскую систему единиц, так и систему единиц СИ, а также точно и удобно переводить из одной системы в другую. Всемирные коммуникации, торговля, финансы и многие другие функции зависят от знания всех участников процессов обеих систем измерения. Имели место весьма дорогостоящие неудачи, связанные с недостаточным вниманием к единицам измерения, используемым в расчетах и ​​связи.

Необходим методический подход, чтобы избежать ошибок, возникающих при переводе из одной системы единиц в другую. Множители преобразования единиц представлены в этом информационном бюллетене вместе с несколькими примерами, описывающими использование этих множителей. Представленные коэффициенты преобразования предназначены для общих измерений, а также для тех, которые в первую очередь связаны с расчетами энергии; дополнительные множители конверсии можно найти в справочниках. Этот информационный бюллетень предназначен для использования в качестве справочника для быстрого и точного преобразования многих различных типов измерений из одной системы единиц в другую. Информационный бюллетень предназначен для использования в классе, а также для программ расширения охвата.

Справочная информация

В таблице 1 представлены коэффициенты умножения для преобразования английских единиц в единицы СИ (и наоборот) для основных измерений, включая длину, вес, площадь, объем, насыпную плотность, массовый расход, объемный расход, давление и мощность. Дополнительные коэффициенты преобразования представлены для энергии, плотности энергии и выхода энергии. Префиксы СИ, указывающие порядки величин, представлены в таблице 2. Использование этих префиксов позволяет избежать необходимости в степенях 10 обозначений.

3000015 2.970E-05 6.0009

Table 1. Conversion Multipliers

Length
inch	foot	mile	cm	meter	kmeter
1	0,0833	1,58E-05	2,54	0,0254	2,54E-05
12	1	1,8999915 12	1	1,8999915E-05	30.48	0.3048	3.05E-04
63,360	5,280	1	160.934	1,609.34	1.60934
0. 3937	0.0328	6.21E-06	1	0.01	1.00E-05
39,370	3.2808	6.21E-04	100	1	0.001
39,370	3,281	0.6214	100,000	1,000	1
Weight
ounce	pound	kgram	ton (short)	тонна (длинная)	тонна (метрическая)
1	0,0625	0,0283 209	2.835E-05
16	1	0.4536	5.000E-04	4.464E-04	4.536E-04
35.2741	2.2046	1	0.0011	9.842E-04	0. 0010
32,000	2,000	907.1800	1	0.8929	0.9072
35,840	2,240	1,016	1.1200	1	1.0160
35,274	2,205	1,000	1.1023	0.9842	1
Area
кв. дюймов	кв. футов	акров	кв.0022	0.0069	1.594E-07	6.452E-04	6.452E-08
144	1	2.296E-05	0.0929	9.290E-06
6.273E+06	43,560	1	4,046.9	0.4047
1,550	10.7639	2. 471E-04	1	1.000E-04
1.550E+07	107,639	2.4711	10,000	1
Volume
cu in.	cu ft	gallon	bushel	liter	cu m
1	5.787E-04	0.0043	4.650E-04	0.0164	1.639E-05
1728	1	7.4805	0.8036	28.3168	0.0283
231	0.1337	1	0.1074	3.7854	0.0038
2150.44	1,2445	9.3093	1	35,2394	0,0352
61,0237 2
61,0237
61,0237 2
61,0277 2
61,02779922
61,027
61,027
. 0022	0.2642	0.0284	1	0.001
61,024	35.315	264.17	28.377	1000	1
Bulk Density
фунт/куб. дюйм	фунт/куб. фут	фунт/куб. ярд	фунт/галлон	г/куб. см	kg/cu m
1	1728	46656	231.00	27.6798	27679.76
5.787E-04	1	27	0.1337	0.0160	16.0184
2.143E-05	0.0370	1	0.0050	5.9327E-04	0.5933
4.329E-03	7.481	201.9740	1	0. 1198	119.8458
0.0361	62.4283	1685.564	8.3454	1	1000
3.613E-05	0.0324	1.6856	0.0083	0,001	1
Масса Расход
pound/sec	pound/hr	ton (short)/hr	kg/sec	kg/hr
1	3600	1.80	0.4536	1632.9
2.778E-04	1	5.000E-04	1.260E-04	0.4536
0.5556	2000	1	0.25199	907.1800
2.2046	7,937	3.9683	1	3600
6. 124E-04	2.2046	0.0011	2.778E-04	1
gallons/hr	cu meters/sec	liters/sec
1	60.0	26929.9	0.0283	28.3166
0.0167	1	448.83	4.719E-04	0.4719
3.713E-05	0.0022	1	1.051E-06	0.0011
35.3150	2118.9	9.510E+05	1	1000
0.0353	2.1189	954.026	1.000E-03	1
Pressure
фунт/кв. дюйм	дюйм. водяного столба	дюйм. 0397	atmospheres	Pascals
1	27.708	2.0360	51.7145	0.0680	6894.7
0.0361	1	0.0735	1.8664	0.0025	248.84
0,4912	13,6090	1	25,4	0,0334	3396,4
0,0293 5 0,02930022	0.0394	1	0.0013	133.32
14.696	407.1984	29.9213	760	1	1.013+05
1.450E-04	0.0040	2.953E- 04	0.0075	9.869E-06	1
Power
BTU/hr	ft-lb/min	Kcal/hr	mechanical horsepower	boiler horsepower	kW
1	12. 9695	0.2520	3.930E-04	2.988E-05	2.931E-04
0.0771	1	0.0194	3.030E-05	2.304E-06	2.260E-05
3.9683	51.4663	1	0.0016	1.186E-04	0.001163
2,544	33,000	641.196	1	0.0760	0.7457
33,470	434,089	8,434	13.1542	1	9.8091
3,412	44,254	859.859	1.3410	0.1019	1
Energy
BTU	ft-lb	kCal	kJoule	hp-hr	kW-hr
1	778. 17	0.25200	1,0551	3,930E-04	2,931E-04
0,0013	1	0,0003	0,0014	5,015.0003	0,0014	5,015.077	0,0014	5,015 5,015	.0015 3.766E-07
3.9683	3,088	1	4.1868	0.0016	0.0012
0.9478	737.563	0.2388	1	3.725E-04	2.778E- 04
2,544	1,979,999	641.19	2684.5	1	0.7457
3,412	2,655,225	859.85	3,600	1.341	1
Energy Density
BTU/pound	BTU/ton (short)	kCal/kg	kJoule/kg	MJoule/kg
1	2000	0. 5556	2.3260	0.0023
5.000E-04	1	1111.112	4652.004	4.6520
1.8000	9.000E-04	1	4.1868	0.0042
0.4299	2.150E-04	0.2388	1	0.001
429.922	0.2150	238.8459	1000	1
Energy Yield
BTU/sq ft	BTU/ac	kJ/sq m	KJ/ha
1	43560	11.3574	113574
2.2957E-05	1	2. 61E-04	2.608
0.08805	3835.7	1	10000
8.805E-06	0.38357	0.0001	1

Таблица 2. Префиксы SI

Префикс	Символ	Множитель
Пример	E	10 18
Peta	P	10 15
Tera	T	10 12
Giga	G	10 9
Mega	M	10 6
Kilo	K	10 3
Milli	m	10 -3
Micro	µ	10 -6
Nano	n	10 -9
Pico	p	10 — 12
Femto	f	10 -15
Atto	a	10 -18

No single conversion factor can be used to convert temperatures in the English системы (градусы Фаренгейта или градусы Ренкина) в температуры в системе СИ (градусы Цельсия и градусы Кельвина) или наоборот. Уравнения для перевода температур и перепадов температур из одной системы в другую представлены в табл. 3.

Таблица 3. Уравнения преобразования температуры (F) = Δt (C) x 1,8
Δt (C) = Δ (F) x 0,556

F = градусы Фаренгейта; С = градусы Цельсия; R = градусы Ренкина; K = градусы Кельвина; Δt = разница температур

Примеры, иллюстрирующие использование переводных коэффициентов

Пример 1

Площадь поля составляет 160 акров, и вы хотите выразить эту площадь в гектарах. Найдите г. Категория площади в таблице 1. Поскольку известная единица измерения — «акры», найдите цифру «1» в столбце «акры». Следуйте по этой строке вправо, чтобы найти соответствующий коэффициент умножения 0,4047 в столбце гектар. Площадь поля 160 акров в гектарах составляет 64,8 га (160 х 0,4047). Для другого упражнения, связанного с площадью, подсчитайте, сколько квадратных футов (квадратных футов) находится на участке площадью 0,6 га. Найдите цифру «1» в столбце гектаров и прочитайте множитель 107 639 в той же строке слева под столбцом квадратных футов. Затем рассчитайте количество квадратных футов как 64 583 (0,60 x 107 639).

Пример 2

Энергетическая ценность гречневой крупы составляет 15,5 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм). Какова плотность энергии в единицах БТЕ/фунт? Перейдите к категории Energy Density в Таблице 1 и найдите столбец для МДж/кг. Найдите цифру «1» в этом столбце, а затем прочитайте слева, чтобы получить коэффициент умножения 429,922 в столбце БТЕ/фунт. Энергетическая плотность гречихи составляет 6664 БТЕ/фунт (15,5 x 429,922).

Пример 3

Электронагреватель мощностью 25 кВт заменяется пропановой печью. Какая мощность пропановой печи в БТЕ/ч необходима для той же тепловой мощности? Под Power Категория в Таблице 1, найдите цифру «1» под колонкой кВт. Затем в столбце БТЕ/ч найдите множитель 3412. Рейтинг БТЕ/ч пропановой печи, эквивалентной системе электрического отопления, составляет 85 300 БТЕ/ч (25 x 3 412).

Пример 4

Коммунальная компания решает развивать распределенную генерацию путем строительства 1500 министанций, каждая из которых оснащена дизельным двигателем мощностью 1200 л. с. Какова общая мощность 1500 станций? Во-первых, переведите 1200 л.с. в кВт, используя коэффициент 0,7457 (из Power категории ), выдающая 895 кВт (1200 x 0,7457). Мощность, которую могут производить 1500 электростанций, составляет 1 340 000 кВт (1 500 x 895). Чтобы избежать использования завершающих нулей или степеней 10, используйте префиксы системы СИ в таблице 2. Ответ можно выразить как 1340 МВт или 1,34 ГВт.

Пример 5

Температура в очень холодный день в Москве в феврале составляет -27°С. Рассчитайте соответствующую температуру в градусах по Фаренгейту. Используя таблицу 3, найдите уравнение для перехода от градусов по Цельсию к градусам по Фаренгейту. -27°C равно -16,6°F (-27°C x 9/5 + 32) или округлить до -17 F.

Пример 6

В зимний день в State College температура наружного воздуха 20 F, а температура внутри здания 70 F. Таким образом, разница температур равна 50 F. Вычислите разницу температур в градусах C. Прежде всего, разница температур составляет , а не 10 C [5/9 x (50 — 32)]. На самом деле, это очень распространенная ошибка. Снова обратимся к Таблице 3. Расчетная разница температур в градусах Цельсия составляет 27,8 C (50 F x 5/9). Вы можете проверить это, преобразовав внутреннюю температуру 70 F в 21,1 C и наружную температуру 20 F в -6,7 C. Разница составляет 27,8 C.

Пример 7

Практические расчеты часто включают более одного шага. Рассмотрим ситуацию с импортированным из Франции материалом с объемной плотностью 1,33 г/см3 (грамм на кубический сантиметр). Какова эквивалентная насыпная плотность в тоннах на кубический ярд (тонн на кубический ярд)? В категории Объемная плотность в Таблице 1 найдите цифру «1» под столбцом г/куб.см. Читая слева в этой строке, получите коэффициент умножения 1685,564 в столбце фунтов/куб. ярдов. Таким образом, объемная плотность 1,33 г/куб. см эквивалентна 2241,8 фунта/куб. ярдов (1,33 x 1685,564). Но мы хотим знать, сколько тонн на кубический ярд. Итак, теперь приступайте к Вес категории и найдите цифру «1» под столбцом фунта и прочитайте справа либо тонну (короткую), либо тонну (длинную).