Как работает двоичный счетчик на микросхеме 74590. Какова его внутренняя структура и принцип действия. Для чего используются двоичные счетчики в цифровых схемах. Как собрать простую схему двоичного счетчика.Теперь я напишу основную часть статьи, следуя вашим инструкциям:
Что такое двоичный счетчик и для чего он нужен
Двоичный счетчик — это цифровая схема, которая подсчитывает количество поступивших на вход импульсов и выдает результат в двоичном коде. Счетчики являются одним из базовых элементов цифровой электроники и широко применяются в различных устройствах.
Основные области применения двоичных счетчиков:
- Подсчет количества событий или объектов
- Формирование временных интервалов
- Деление частоты входных сигналов
- Генерация последовательностей двоичных кодов
- Адресация памяти в цифровых системах
Счетчики бывают синхронные и асинхронные. В синхронных счетчиках все разряды переключаются одновременно по фронту тактового сигнала. В асинхронных переключение разрядов происходит последовательно.
Микросхема двоичного счетчика 74590: особенности и характеристики
Микросхема 74590 представляет собой 8-разрядный двоичный счетчик со следующими особенностями:
- Асинхронный принцип работы
- Наличие 8-разрядного выходного регистра
- Возможность каскадного соединения для увеличения разрядности
- Наличие входа сброса для обнуления счетчика
- Три состояния на выходах для подключения к шине данных
Основные характеристики микросхемы 74590:
- Напряжение питания: 4.5 — 5.5 В
- Максимальная тактовая частота: 25 МГц
- Время установки: 20 нс
- Ток потребления: до 40 мА
Принцип работы двоичного счетчика 74590
Рассмотрим подробнее, как работает микросхема 74590:
- На вход тактовых импульсов CCK подаются импульсы для подсчета
- При каждом положительном фронте на CCK происходит инкремент внутреннего 8-разрядного счетчика
- Содержимое счетчика может быть записано в выходной регистр по фронту на входе RCK
- Данные с выходного регистра поступают на выходы Q0-Q7 при низком уровне на OE
- При высоком уровне на OE выходы переходят в высокоимпедансное состояние
Таким образом, микросхема позволяет подсчитывать импульсы, сохранять результат в регистре и выводить его на шину данных при необходимости.
Схема включения двоичного счетчика 74590
Рассмотрим типовую схему включения микросхемы 74590:
Основные элементы схемы:
- Подтягивающий резистор на входе CCK для защиты от помех
- Конденсатор по питанию для фильтрации
- Светодиоды для индикации состояния выходов
- Кнопка сброса для обнуления счетчика
При такой схеме включения счетчик будет подсчитывать импульсы на входе CCK и отображать текущее значение на светодиодах.
Как собрать простой двоичный счетчик на 74590
Для сборки простого двоичного счетчика на микросхеме 74590 потребуются следующие компоненты:
- Микросхема 74590
- Макетная плата
- Источник питания 5В
- 8 светодиодов
- 8 резисторов 220 Ом
- Кнопка
- Резистор 10 кОм
- Конденсатор 0.1 мкФ
Порядок сборки:
- Установите микросхему 74590 на макетную плату
- Подключите питание и общий провод
- Подключите светодиоды через резисторы к выходам Q0-Q7
- Установите подтягивающий резистор на вход CCK
- Подключите кнопку к входу CCK
- Установите конденсатор по питанию
После сборки при каждом нажатии кнопки счетчик будет увеличиваться на 1, а текущее значение будет отображаться на светодиодах в двоичном коде.
Применение двоичных счетчиков в цифровых устройствах
Двоичные счетчики находят широкое применение в различных цифровых устройствах:
- Цифровые часы и таймеры
- Частотомеры
- Генераторы последовательностей
- АЦП и ЦАП
- Контроллеры прерываний
- Делители частоты
- Счетчики событий
Рассмотрим подробнее некоторые примеры применения:
Частотомер
В частотомерах двоичный счетчик используется для подсчета количества импульсов входного сигнала за фиксированный временной интервал. Зная количество импульсов и длительность интервала, можно вычислить частоту сигнала.
Делитель частоты
Двоичный счетчик позволяет легко реализовать деление частоты входного сигнала на степень двойки. Для этого достаточно снимать выходной сигнал с соответствующего разряда счетчика.
Генератор последовательностей
На основе двоичного счетчика можно построить генератор различных цифровых последовательностей, используя дешифратор на выходе счетчика.
Преимущества и недостатки двоичных счетчиков
Рассмотрим основные преимущества двоичных счетчиков:
- Простота реализации
- Высокое быстродействие
- Возможность каскадного соединения
- Широкая область применения
К недостаткам можно отнести:
- Сложность визуального восприятия двоичного кода
- Необходимость преобразования в десятичный код для отображения
- Ограниченное количество разрядов в одной микросхеме
Заключение
Двоичные счетчики являются одним из базовых элементов цифровой электроники. Они позволяют эффективно решать задачи подсчета импульсов, формирования временных интервалов и генерации последовательностей. Микросхема 74590 представляет собой удобный 8-разрядный счетчик с выходным регистром, который можно использовать для создания различных цифровых устройств.
Микросхема 74590
Микросхема 74590Поиск по сайту
Описание
Микросхема 74590 содержит 8-разрядный двоичный счётчик, а также 8-разрядный регистр с выходами, которые имеют три состояния.
Работа схемы
8-разрядный двоичный счётчик на микросхеме 74590 включается при каждом перепаде напряжения с низкого уровня на высокий (положительный фронт) на входе тактовых импульсов ССК При этом на разрешающем выводе тактовых импульсов CCKEN должно быть напряжение низкого уровня. Если на этот вывод поступает напряжение высокого уровня, то вход тактовых импульсов блокируется.
Подав на вывод CCLR (сброс счёта) микросхемы 74590 кратковременный импульс напряжения низкого уровня, можно сбросить показания счётчика. В нормальном режиме работы на входе CCLR должно быть напряжение высокого уровня.
Для каскадного включения нескольких счётчиков в микросхеме 74590 предусмотрен выход сигнала переноса RCO, который соединяется с входом ССК следующей ступени.
Данные, находящиеся в счётчике, поступают в 8-разрядный регистр при перепаде напряжения с низкого уровня на высокий на входе тактовых импульсов реестра RCK.
Оба входа тактовых импульсов ССК и RCK микросхемы 74590 можно соединить друг с другом. В этом случае содержащиеся в счётчике данные будут всегда передаваться в регистр с запаздыванием на один тактовый импульс. Разрешающий вход CCKEN не препятствует прохождению тактового импульса на регистр.
Данные, находящиеся в регистре микросхемы 74590, поступают на выходы Q0 — Q7 при подаче на разрешающий вход OE напряжения низкого уровня. Если же на этот вход поступит напряжение высокого уровня, то все выходы перейдут в высокоомное (третье) состояние.
Применение
Реестры, счётчики, схемы управления. Производится следующая номенклатура микросхем: 74F590, 74LS590.
| Тип микросхемы | 74ALS590 |
|---|---|
| Максимальная тактовая частота, МГц | 20 |
| Ток потребления, мА | 36 |
| Входы | Режим работы | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| OE | RCK | CCLR | CCKEN | CCK | |
| 1 | X | X | X | X | Z |
| 0 | X | X | X | X | Выходы разблокированы |
| X | X | X | X | Запись и хранение данных в регистре | |
| X | X | X | X | Состояние регистра не изменяется | |
| X | X | 0 | X | X | Сброс показаний счётчика |
| X | X | 1 | 0 | Включение счёта | |
| X | X | 1 | 0 | Нет счёта | |
| X | X | 1 | 1 | X | Нет счёта |
Справочник «Цифровые Интегральные Микросхемы»
Справочник «Цифровые Интегральные Микросхемы» [ Содержание ] Увлекаетесь электроникой?
Приглашаем Вас принять участие
в бета-тестировании онлайн-редактора
электрических схем.
sapr.asvcorp.ru
Работайте со схемами прямо из браузера.
2.8. Счетчики
Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов, поданных на вход.
Простейший многоразрядный двоичный делитель частоты
с коэффициентом деления 2n можно получить,
соединив последовательно n триггеров T-типа. Более общее
название для делителей частоты — счетчики. Используется
множество различных вариантов счетчиков: асинхронные и
синхронные; двоичные и десятичные; однонаправленные
(с увеличением счета) и двунаправленные (с увеличением
или уменьшением счета), называемые реверсивными, с
постоянным или переключаемым коэффициентом деления.
Основой любого счетчика является линейка из нескольких
триггеров. Между триггерами могут быть введены
дополнительные обратные связи, позволяющие получить любой
коэффициент деления, а не только равный 2 n.
Например, счетчик, состоящий из четырех триггеров, может иметь
максимальный коэффициент деления 24=16.
Чтобы получить коэффициент деления 10, необходимо ввести
обратные связи. При наличии обратных связей коэффициент
деления будет определяться следующим образом:
т. е. в круглых скобках необходимо записать число 6 в двоичной форме — 0110. Следовательно, обратную связь необходимо подать на второй и третий триггеры (коэффициенты а2=а3=1 и а1=a4=0, так как на первый и четвертый триггеры обратная связь не подана). Необходимое число триггеров для получения заданного коэффициента деления определяется условием
Для четырехтриггерного счетчика минимальный выходной код — 0000, максимальный — 1111, а при коэффициенте деления Кд = 10 выходной счет останавливается при коде 1001 = 9.
Следовательно, удобно выпускать четырехтриггерные счетчики в двух
вариантах: двоичном и десятичном (пары ИE6 и ИЕ7, ИЕ16 и ИЕ17).
Расширить функции счетчиков можно, видоизменяя их цепи управления
и вводя дополнительные связи между триггерами.
В асинхронном счетчике каждый последующий триггер получает тактовый импульс от предыдущего триггера.
В синхронном счетчике все триггеры получают тактовый импульс одновременно. В такой счетчик можно осуществить синхронную (с тактовым импульсом) параллельную (в каждый триггер) загрузку исходных данных. Дополнительно введенные логические элементы управления позволяют сделать процесс счета реверсивным, т. е. с приходом каждого тактового импульса содержимое счетчика можно либо увеличивать, либо уменьшать на единицу.
Сброс данных счетчика может быть асинхронным или синхронным. Счетчики с переменным коэффициентом деления позволяют на входах управления набирать заданный код.
Микросхемы типа. ИЕ (ИЕ1, ИЕ2, ИЕ4…ИЕ11, ИЕ13…ИЕ19) представляют собой различные варианты счетчиков, построенных на триггерах.
Микросхема ИE1 представляет собой декадный делитель на 10.
Логическая структура
счетчика ИЕ1 и его условное обозначение приведены на рис. 2.63.
Рис. 2.63. Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ1
Установка всех триггеров в нулевое состояние осуществляется одновременной подачей напряжения высокого уровня на входы 1 и 2, где поставлен двухвходовый элемент И-НЕ, т. е. имеется два входа R для синхронного сброса. Тактовые импульсы подают на вход 8 или 9 (при этом на другом входе должен быть высокий уровень) или одновременно на оба входа, т. к, на тактовом входе тоже поставлен элемент И-НЕ.
Микросхема ИЕ2 — это четырехразрядный двоично-десятичный счетчик. Внутренняя структура, цоколевка и условное обозначение приведены на рис. 2.64.
Рис. 2.64.a. Структура микросхемы ИЕ2
Рис. 2.64.б. Условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ2
Счетчик состоит из четырех комбинированных триггеров типа JK.
Первый триггер может работать самостоятельно и образует делитель
входной последовательности импульсов с коэффициентом деления
Кд = 2.
Тактовый вход первого триггера /СО (вывод 14) инверсный
динамический, поэтому переключение триггера происходит спадом
входного импульса, а выход /QO — вывод 12. Остальные три триггера
образуют синхронный делитель на пять (Кд = 5). Тактовые входы
/С1 (вывод 1) инверсные динамические, управляются синхронно
спадом входного импульса.
Счетчик имеет два входа R для синхронного сброса (обнуления),
это выводы 6 и 7, а также два синхронных входа предварительной
установки двоичного кода (1001 = 9), выводы 2 и 3. Входы R и S с
логикой 2И-НЕ на входе. Входы синхронного сброса R1 и R2 запрещают
действие импульсов по всем тактовым входам и входам предварительной
установки. Импульс, поданный на вход R, производит сброс данных по
всем триггерам одновременно. Подача напряжения на входы S1 и S2
запрещает прохождение тактовых сигналов, а также сигналов от входов
R1 и R2 на счетчик. На выходах устанавливается код 1001 = 9. Так как
выход первого триггера внутренне не соединен с последующими тремя
триггерами, то возможны три независимых режима работы.
Использование ИЕ2 как двоично-десятичного счетчика с весом двоичных разрядов 8-4-2-1. В этом случае необходимо вывод 12 (выход первого триггера) соединить с выводом 1 (тактовым входом трех триггеров) внешней перемычкой. Входная последовательность импульсов подается на тактовый вход первого триггера (вывод 14). Временные диаграммы его работы приведены на рис. 2.65. Режим работы ИЕ2 можно проследить по таблице состояний (табл. 2.37) — это сброс выходных данных в нуль, установка предварительного кода 1001 =9 и счет.
| Входы сброса и установки | Выходы | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | R2 | S1 | S2 | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
| 1 | 1 | 0 | X | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | X | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| X | X | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | X | 0 | X | Счет | |||
| X | 0 | X | 0 | Счет | |||
| 0 | X | X | 0 | ||||
| X | 0 | 1 | X | ||||
В табл.
2.38 дается последовательность двоично-десятичного счета в счетчике ИЕ2.
| Счет | Выходы | |||
|---|---|---|---|---|
| Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Использование ИЕ2 как счетчика-делителя входной частоты на 10.
Для этого
необходимо вывод 11 (выход последнего триггера) соединить с выводом 14
(тактовый вход первого триггера) внешней перемычкой. Входная тактовая
последовательность подается на тактовый вход трех последующих триггеров
(вывод 1), а выходная последовательность снимается с выхода первого триггера
(вывод 12). Она имеет вид меандра (скважность равна 2). При использовании
счетчика как делителя на 2 и на 5 внешние перемычки не нужны.
Входная последовательность подается на тактовый вход первого триггера (вывод 14), а выходная снимается с выхода первого триггера (вывод 12).
Три последующих триггера образуют делитель на 5. Входная последовательность подается на синхронный тактовый вход трех триггеров (вывод 1), а выходная снимается с выхода третьего триггера (вывод 11). Оба делителя работают независимо.
Микросхема. ИЕ4 — это четырехразрядный двоичный счетчик-делитель. Внутренняя структура, цоколевка и условное обозначение приведены на рис. 2.66.
Рис.
2.66. Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ4Счетчик состоит из четырех JK-триггеров, образующих два независимых делителя на 2 и на 6. Счетчик имеет два входа R для синхронного сброса (обнуления), выводы 6 и 7. Входы R имеют на входе логику И-НЕ. Тактовые входы инверсные динамические, поэтому переключение триггеров происходит спадом тактового импульса.
Чтобы получить делитель на 12, необходимо внешней перемычкой соединить делители на 2 и 6, замкнув выводы микросхемы 12 и 1. Входную последовательность импульсов необходимо подать на тактовый вход первого триггера (вывод 14). При этом происходит одновременное деление на 2, 6 и 12 (выводы 12, 9, 8 соответственно). Когда счетчик используют как делитель на 6 и 3 (выводы 8 и 9, 11 соответственно), то входную последовательность импульсов подают на тактовые входы двух последующих триггеров (вывод 1), а выводы 12 и 1 не соединяют.
Временные диаграммы работы ИЕ4 приведены на рис. 2.67,
а состояния счетчика и последовательность счета даны в табл.
2.39 и 2.40.
Рис. 2.67. Временные диаграммы работы счетчика ИЕ4
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Микросхема ИЕ5 является четырехразрядным асинхронным
счетчиком.
Внутренняя структура, цоколевка и условное
обозначение приведены на рис. 2.68.
Рис. 2.68. Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ5
Счетчик состоит из четырех JK-триггеров, образующих два независимых делителя на 2 и на 8. Счетчик имеет два входа R, объединенных по И-НЕ, для синхронного сброса (обнуления), выводы 2 и 3. Тактовые входы всех триггеров инверсные динамические, поэтому переключение триггеров будет происходить спадом импульса.
Чтобы получить делитель на 16, необходимо внешней перемычкой соединить делители на 2 и 8, замкнув выводы микросхемы 12 и 1. Входную последовательность импульсов необходимо подать на тактовый вход первого триггера (вывод 14). При этом происходит одновременное деление на 2, 4, 8 и 16 по выводам 12, 9, 8, 11, как показано на временных диаграммах (рис. 2.65)
Рис. 2.65. Временные диаграммы работы счетчиков ИЕ2, ИЕ5
и в табл. 2.41 состояний счетчика.
| Входы сброса | Выходы | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| R1 | R2 | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | Счет | |||
| 1 | 0 | ||||
| 0 | 0 | ||||
41. Состояния счетчика ИЕ5При использовании ИЕ5 как трехразрядного двоичного счетчика (деление на 2, 4, 8) входную последовательность необходимо подать на тактовый вход второго триггера (вывод 1) и выводы 12 и 1 не соединять. С выходов (выводы 9, 8, 11) получим соответственно деление на 2, 4, 8. Первый триггер можно использовать как двоичный элемент для деления на 2 (вход /СО, вывод 14, а выход QO, вывод 12). Последовательность счета для ИЕ5 дана в табл. 2.42.
| Счет | Выходы | |||
|---|---|---|---|---|
| Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 12 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 13 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 14 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 15 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Микросхемы ИЕ6 и.
ИЕ7 представляют собой четырехразрядные реверсивные
счетчики с предварительной записью; первый из них — двоично-десятичный,
а второй — двоичный. Десятичный счетчик отличается от двоичного внутренней
логикой (рис. 2.69), управляемой триггерами. Условное обозначение и
цоколевка этих счетчиков даны на рис. 2.69.
Рис. 2.69. Структура, условное обозначение и цоколевка микросхем ИЕ6, ИЕ7, их временные диаграммы работы.
Особенностью данных счетчиков является их построение по синхронному
принципу, т. е. все триггеры переключаются одновременно от одного
тактового импульса. Тактовые входы: для счета на увеличение
СU (вывод 5) и на уменьшение
СD (вывод 4) — раздельные, прямые динамические.
Поэтому состояние счетчика будет изменяться по фронту тактового импульса.
Направление счета (увеличение или уменьшение на единицу)
определяется тем, на какой из тактовых входов (вывод 5 или 4) подается
положительный перепад. В это время на другом тактовом входе следует
зафиксировать высокий уровень напряжения.
Установка счетчиков в нулевые состояния осуществляется подачей на вход сброса R высокого уровня напряжения, так как вход R прямой статический.
Входы разрешения параллельной загрузки /РЕ инверсные
статические, поэтому управляющим сигналом является низкий
уровень напряжения. Для предварительной записи определенного
числа в счетчик необходимо подать его двоичный код на
входы D1…D4 (в ИЕ6 от 0 до 9, а в ИЕ7 от 0 до 15). Для
этого на вход /РЕ необходимо подать низкий уровень
(на входах СU и СD
-высокий уровень, а на входе R — низкий).
Счет начнется с записанного числа по импульсам низкого
уровня, подаваемым на вход СU или
СD. Информация на выходе
изменяется по фронту тактового импульса. При этом на втором
тактовом входе и на входе /РЕ должен быть высокий уровень,
а на входе R — низкий, состояние входов D безразлично.
Одновременно с каждым десятым (шестнадцатым) на входе
CU импульсом на выходе
/TCU , вывод 12, появляется повторяющий
его выходной импульс, который может подаваться на вход
CU следующего счетчика.
В режиме
вычитания одновременно с каждым импульсом на входе
СD , переводящим счетчик в состояние
9 (15), на выходе TCD , вывод 13,
появляется выходной импульс. То есть от выводов
/ТСU и /ТCD
берутся тактовые сигналы переноса и заема для последующего
и от предыдущего четырехразрядного счетчика. Дополнительной
логики при последовательном соединении этих счетчиков не
требуется: выводы /ТСU и
/ТСD предыдущей микросхемы
присоединяются к выводам CU и
СD последующей. Однако такое соединение
счетчиков ИЕ6 и ИЕ7 не полностью синхронное, т. к, тактовый
импульс на последующую микросхему будет передан с двойной
задержкой переключения логического элемента ТТЛ.
Входы предварительной записи /РЕ и сброса R при каскадном соединении ИС объединяются в отдельные шины.
Следовательно, счетчики можно переводить в режимы сброса,
параллельной загрузки, а также синхронного счета на
увеличение или уменьшение. Диаграммы работы счетчиков
приведены на рис. 2.70,
а состояния счетчиков даны в табл.
2.43, 2.44.
Диагpаммы pаботы счетчиков ИЕ6, ИЕ7
| Режим pаботы | Входы | Выходы | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| /R | C | Cu | CD | D0 | D1 | D2 | D3 | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | /TCu | /TCD | |
Микросхема ИЕ8 — делитель частоты с переменным коэффициентом деления.
Структура счетчика, его цоколевка и условное обозначение приведены
на рис. 2.71. ИЕ8 включает шестиразрядный счетчик (шесть триггеров) и
логическую схему, обеспечивающую выдачу на вход триггеров заданного числа
импульсов. Счетчик имеет прямой Q и инверсный /Q выходы,
а также выход переноса /Свых (после подсчета 63-го импульса).
Входная последовательность импульсов с частотой fвх подается
на прямой динамический вход С (активный перепад-фронт
импульса). Максимальный коэффициент деления Кд = 64.
…на этом месте работы над переводом справочника в электронный формат были приостановлены.
Схема двоичного счетчика
с использованием микросхемы 74HCT4040
Двоичный счетчик представляет собой микросхему, предназначенную для подсчета количества импульсов или событий, происходящих в цифровых цепях . Эти чипы запоминают события и показывают количество событий на выходном порту. Чип запоминает событие и показывает результат в двоичном коде, отсюда и название ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК. Какой двоичный счетчик делает каждый раз при появлении импульса на тактовом выводе, считает его и сохраняет значение. Подробнее об этом мы поговорим в рабочей части. 912). Таким образом, чипу потребуется 4096 тактовых импульсов, чтобы сбросить себя до нуля.
Эти счетчики имеют ограничения по рабочему напряжению и тактовой частоте. Когда эти ограничения не учитываются, чип может необратимо выйти из строя, поэтому следует быть внимательным при выборе счетчика канареек.
- Блок питания (5В),
- Резисторы 1K, 10K
- HD74HC4040 Двоичный счетчик IC
- 9 светодиодов
- Макет и соединительные провода
Принципиальная схема и пояснение к работе
Схема начинается с контакта синхронизации, здесь мы притягиваем контакт синхронизации к земле через резистор 1 кОм. Это необходимо сделать, потому что двоичный счетчик относится к типу с нарастающим фронтом. Таким образом, всякий раз, когда на тактовом выводе генерируется положительный нарастающий фронт, счетчик распознает его как событие и увеличивает двоичный выход на единицу.
Теперь часы снабжены кнопкой, поэтому при каждом нажатии кнопки будет положительный пик на выводе часов и, следовательно, событие.
Двоичный счетчик имеет возможность управлять светодиодом напрямую, поэтому нет необходимости в резисторах на конце светодиодов двоичных счетчиков.
Кнопка MR (основной сброс) двоичного счетчика должна быть отключена в любое время, оставление его открытым может привести к непредсказуемым результатам, когда светодиоды могут мигать случайным образом.
Конденсатор для нейтрализации эффекта подпрыгивания кнопки. При отсутствии конденсатора счетчик может ошибочно считать происходящие события.
Соединения, выполненные для 74HC4040, приведены ниже:
PIN16 к источнику питания +5 В
PIN8 к земле
PIN10 к кнопке
PIN11 к земле через резистор 1 кОм 9, 5 9, 5
9 , 3, 2, 4, 13 на светодиоды
, поэтому каждый раз, когда пик проходит, счетчик считает это событием и увеличивает вывод на единицу для каждого проходящего события, как только он достигает предела, чтобы автоматически отслеживать события. сбрасывается на ноль и снова начинает считать импульсы. А для вывода он предоставляет номер события в виде двоичного вывода через контакты 9.3=8)) будет высоким, и соответствующие светодиоды загорятся.
Чтобы обнулить счетчик на любом каскаде, подключите контакт MR счетчика к +5 В, это сбросит счетчик на ноль.
Схема двоичного счетчика
от Ayesha Khan
5 562 просмотраВведение:
Счетчики играют важную роль в цифровой электронике. Основное применение счетчиков — запись количества событий. Счетчики можно использовать не только для операции подсчета, но и для измерения частоты и времени. С помощью этого инструмента можно выполнять математические операции, он может увеличивать и уменьшать значение оператора в зависимости от его предыдущего значения.
Счетчики делятся на два типа:
Асинхронные счетчики: В асинхронных счетчиках изменение состояния перехода не зависит от входного тактового сигнала. Их также называют счетчиками пульсаций.
Синхронные счетчики: В синхронных счетчиках входной тактовый сигнал изменяет состояние перехода.
Эти счетчики применимы во многих практических приложениях. Простая схема и принцип ее работы подробно описаны в этом посте.
Купить у Amazon
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты требуются для изготовления бинарной цепь
| S. № | Компоненты | Количество | . | HD74HC4040 | 1 |
|---|---|---|---|
| 2. | 555 timer IC | 1 | |
| 3. | LEDs | 8 | |
| 4. | Ceramic Capacitor | 0.1uF | 1 |
5. | Electrolytic Capacitor | 10uF | 1 |
| 6. | Resistor | 1KΩ, 10KΩ, 220Ω | 2, 1, 1 |
| 7. | Батарея | 6V | 1 |
NE555 Pinout
для детализации, и Dimeels Defelection Faction 5.
Схема двоичного счетчика
Конструкция и работа:
Схема разделена на две части: генератор тактовых импульсов и счетчик. Оба шага схемы объясняются подробно.
Первая часть — тактовый генератор, для которого мы использовали микросхему таймера 555. Микросхема настроена в режиме нестабильного мультивибратора, чтобы получить на выходе непрерывный сигнал прямоугольной формы. Значение выхода можно изменять с помощью резистора R2, подключенного к пороговой и триггерной клеммам, соединенных вместе, в то время как светодиод, подключенный к выходной клемме через резистор, показывает состояние выходного импульса.
Следующая часть — это счетчик, для которого используется микросхема HD74HC4040, увеличивающая значение счетчика с Q0 до Q11 для каждого заднего фронта входного сигнала. Используемые восемь светодиодов являются индикатором 8-битного двоичного выхода. Контакт RESET заземлен во время счета.
Примечание: Любая микросхема счетчика пульсаций может использоваться вместо использовавшейся выше микросхемы для создания счетчика (прямого или обратного), следуя листу спецификаций. В качестве источника питания можно использовать любой регулируемый источник постоянного тока или батарею 6 В.
Применение и использование:
Счетчики находят свое применение в ряде цифровых электронных устройств. Некоторые варианты использования указаны в разделе:
- Он используется в цифровых часах для измерения времени.
- Используется в частотомерах в качестве частотомерного элемента.
- Схемы генератора треугольных волн могут быть построены с использованием счетчиков.
