Андрей Смирнов
Время чтения: ~23 мин.
Просмотров: 0

Отечественные микросхемы ттл, кмоп и их зарубежные аналоги (серии 74xx, 40xx)

Содержание

Арифметико-логическое устройство К155ИП3

Рис. 11.1 К155ИП3

Универсальная микросхема К155ИП3 представляет собой 4-разрядное арифметико-логическое устройство (АЛУ), предназначенное для выполнения 16 арифметических операций с двумя 4-разрядными словами и формирования 16 логических операций.

Схема имеет информационные входы А0-А3, В0-В3, управляющие входы V0-V3, вход переноса с предыдущего разряда C, вход выбора режима M, выходы F1-F4, на которых фиксируется результат операций, выход сравнения E, выходы образования переноса G и распространения переноса P, выход переноса с четвертого разряда C4.

На информационные входы А0-А3 и В0-В3 поступают 4-разрядные двоичные числа. В зависимости от кодовой комбинации на управляющих входах V0-V3 осуществляется выполнение одной из 16 реализуемых операций.

Схема может выполнять одни и те же операции как при активном высоком, так и при активном низком уровне при различных кодовых комбинациях на управляющих входах.
Функции, выполняемые АЛУ при активном высоком уровне, приведены в таблице. Наличию переноса с предыдущего разряда при выполнении арифметических операций при активном высоком уровне соответствует уровень логического нуля на входе С

Таблица 9
V0 V1 V2 V4 Арифметич. операции при M=0, C=1 Логическая операция при M=1
F=A F=A#
1 F=A+B F=(A+B)#
1 F=A+B# F=A#B
1 1 F=-1 F=лог.»0″
1 F=A+AB# F=(AB)#
1 1 F=AB#+(A+B) F=B#
1 1 F=A-B-1 F=AxorB
1 1 1 F=AB#-1 F=AB#
1 F=A+AB F=A#+B
1 1 F=A+B F=(AxorB)#
1 1 F=AB+(A+B#) F=B
1 1 1 F=AB-1 F=AB
1 1 F=A+A F=лог.»1″
1 1 1 F=A+(A+B) F=А+В#
1 1 1 F=-A+(A+B#) F=F+D
1 1 1 1 F=A-1 F=F

Состояние входа М обуславливает выполнение арифметических или логических операций. При выполнении арифметических операций на вход М должен быть подан уровень логического нуля. С подачей на вход М уровня логической единицы запрещается выполнение переносов, и на выходах АЛУ появляются результаты логических операций.

Сигнал переноса с 4-го разряда С4 формируется с учетом переноса, поступающего на вход С предыдущего каскада и переноса, образованного АЛУ.

Выходы образования переноса G и распространения переноса P увеличивают логические возможности АЛУ, позволяя использовать его совместно со схемой ускоренного переноса К155ИП4.

На выходах F1-F4 фиксируется результат операций, а на выходе с открытым коллектором E- результат сравнения, соответствующий уровню логической единицы при равенстве между собой двух 4-разрядных чисел А и В.


Рис. 11.2 К155ИП3 Функциональная схема

Одноразрядный сумматор К155ИМ1

Рис. 8.1 К155ИМ1

Сумматор 1-разрядный. t(p0) (0→1)17 нс; t(P0) (1→0)=12 нс; t(s) (1→0) =80 нс; t(s) (0→1)=55 нс.
Схема имеет по 4 входа А и В, обеспечивая прием информации с двух внешних регистров, вход переноса с предыдущего разряда P0, прямой s и инверсный s# выходы суммы и инверсный выход переноса P1# в последующий разряд.


Рис. 8.2 К155ИМ1 Функциональная схема

Одноразрядный сумматор используется для организации N-разрядных суммирующих и вычитающих устройств, в которых операции суммирования и вычитания производятся последовательно. С целью уменьшения задержки в цепи переноса вводится лишь одна логическая инверсия между входом P0 и выходом P1#. Инверсный выход переноса требует наличия инверсного входа переноса последующего разряда. Для инвертирования входных сигналов предусмотрены вентили внутри схемы (входы А3, А4 и В3, В4).

Для построения N-разрядного сумматора без использования дополнительных внешних вентилей используется чередующаяся структура, при которой в нечетных разрядах (1, 3, …) устройства используются прямые входы А1, А2, В1, В2 и прямые выходы суммы, а в четных разрядах (2, 4, …) используются инверсные входы А3, А4, В3, В4 и инверсные выходы суммы. Инверсные выходы переноса нечетных разрядов являются истинными для последующих четных разрядов.

При выполнении операции суммирования на вход P0 первого каскада подается уровень логического нуля. Управляющий сигнал, соответствующий уровню логической единицы, подается на один из прямых входов нечетных разрядов и один из инверсных входов четных разрядов.

При выполнении операции вычитания на вход P0 первого каскада подается уровень логической единицы, а сигналы на управляющих и информационных входах вычитаемого инвертируются.

Ниже в таблице 8 приведены некоторые комбинации наборов входных и выходных сигналов сумматора.

Таблица 8
A1 B1 A3 B3 P0 s# s P1#
1
1
1 1 1
1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1

Четырехразрядный универсальный сдвиговый регистр К155ИР1

Рис. 13.1 К155ИП1

Регистр сдвига 4-разрядный со входами последовательного и параллельного занесения информации.
Схема содержит четыре счетных триггера, пять вентилей И-ИЛИ-НЕ и шесть инверторов. Регистр имеет два тактовых счетных входа С1, С2, управляющий вход выбора режима работы V, один информационный вход D0 для занесения информации в последовательном коде и четыре выхода с каждого разряда регистра 1, 2, 4, 8:


Рис. 13.2 К155ИП1 Функциональная схема

Схема может работать в четырех режимах, в которых можно выполнить:

  1. сдвиг информации вправо;
  2. сдвиг информации влево;
  3. параллельное занесение;
  4. хранение.

Выбор режима работы осуществляется подачей уровня логического нуля или логической единицы на вход предварительной установки V. При работе схемы в режиме преобразования последовательного кода в параллельный со сдвигом вправо на вход V подается уровень логического нуля. При этом отключаются параллельные входы, разрешается занесение в регистр информации в последовательном коде, устанавливается связь выхода каждого разряда со входом последующего, а также разрешается прохождение тактовой серии через вход С1. Сдвиг вправо на один разряд осуществляется при каждом отрицательном перепаде тактового импульса, поданного на вход С1. 4-разрядная информация в параллельном коде появляется на выходах 1, 2, 4, 8 через четыре такта входного счетного импульса.

При использовании схемы в качестве преобразователя последовательного кода в параллельный со сдвигом влево необходимо выполнить внешние соединения выходов каждого разряда регистра со входом параллельного занесения предыдущего разряда. На вход предварительной установки V при этом должен подаваться уровень логической единицы, который отключает вход последовательного занесения D0, разрывает связь выхода каждого разряда со входом последующего, разрешает занесение информации через входы параллельного занесения с выхода каждого разряда на вход предыдущего и прохождение тактовой серии через вход С2. Информация в последовательном коде заносится через вход параллельного занесения последнего каскада регистра D4. Сдвиг влево осуществляется при каждом отрицательном перепаде тактового импульса, поданного на вход С2.

Параллельное занесение в регистр происходит через параллельные входы D1-D4 при наличии на управляющем входе V уровня логической единицы и с приходом на вход С2 отрицательного перепада напряжения. При этом входы последовательного занесения D0 и тактовой частоты С1 отключаются.

Состояния управляющего и счетных входов, а также входа последовательного занесения при различных режимах работы регистра сдвига приведены в таблице 10.

Таблица 10
Режим работы счетчика D0 V C1 C2
Сдвиг вправо 1→0 *
Сдвиг влево * 1 * 1→0
Параллельное занесение * 1 * 1→0
Хранение при сдвиге вправо * 1 *

Счетчик-делитель на 12 К155ИЕ4

Рис. 3.1 К155ИЕ4

Быстродействующий счетчик К155ИЕ2 представляет собой асинхронный делитель частоты на триггерах типа JK.

Функциональная схема счетчика включает в своем составе 4 триггера:

Рис. 3.2 К155ИЕ4 Функциональная схема

Первый триггер, имеющий тактовый вход С1 и изолированный от других триггеров прямой выход 1, представляет собой счетчик-делитель на 2. Три остальных триггера образуют счетчик-делитель на 6.Счетные импульсы при этом должны подаваться на вход С2, а частота, деленная на 6, снимается с выхода 4.

Счетчики работают самостоятельно, однако установка их производится одновременно с помощью двух установочных входов R1 и R2, которые обеспечивают два режима работы. Значения сигналов на установочных входах для различных режимов работы счетчиков приведены в таблице 2.

Таблица 2
Режим работы счетчика R1 R2
Установка в ”0” 1 1
Счет *
Счет *

Путем внешнего соединения выхода 1 со входом С2 образуется двоичный счетчик-делитель на 12. Счетные импульсы при этом подаются на вход С1, а частота, деленная на 12, снимается с выхода 4. В режиме счета состояния выходов триггеров меняются в последовательности двоичного счета от 0 до 5 и далее от 8 до 13.

Рис. 3.3 Двоичный счетчик-делитель на 12

Переключение триггеров происходит по каждому заднему фронту входных тактовых импульсов:

Рис. 3.4 Временные диаграммы работы

Одноразрядный двоичный сумматор К155ИМ2

Рис. 9.1 К155ИМ2

Сумматор 2-разрядный. Схема имеет по два информационных входа А и В на каждый разряд, вход переноса P0, выходы суммы с первого s1 и второго s2# разрядов и выход переноса со второго разряда P2#.

Схема предназначена для сложения 2-разрядных двоичных чисел. Операция сложения в сумматоре выполняется параллельно, а операция распространения переноса – последовательно.

Наличие инверсии между входом и выходом переноса одного разряда приводит к необходимости в инвертировании входных сигналов второго разряда. Результат суммирования снимается с выхода первого разряда в прямом коде, а с выхода второго разряда – в инверсном коде.

Рис. 9.2 К155ИМ2 Функциональная схема

Счетверенный D-триггер К155ТМ8

Рис. 28.1 К155ТM8

Микросхема содержит четыре триггера типа D с общим входом установки в нуль. Схема имеет 4 раздельных входа D1-D4, общий счетный вход С, асинхронный вход установки в “0” R, а также прямые А1-А4 и инверсные A1#-A4# выходы каждого триггера.

Рис. 28.2 К155ТM8 Функциональная схема

Установка триггеров в нулевое состояние осуществляется подачей на вход R напряжения, соответствующего уровню логического нуля.

Информация, поступающая на один из информационных входов триггера, передается на соответствующий выход А в момент перехода тактового импульса С в состояние логической единицы. При этом на вход R должен быть подан уровень логической единицы.

Таблица 14
Режим работы счетчика R# C D Q
Сброс H * * H
Загрузка 1 B 0→1 B B
Загрузка 0 B 0→1 H H

Характеристики фрезеровального оборудования

Какой фрез выбрать

Фрезеровальное оборудование широко используются не только для производства заготовок, но и для выравнивания поверхностей.

Независимо от предназначения оборудования оно включает в себя роторные кольца, с помощью которых осуществляется максимально качественное проведение работ.

С помощью фрезеровального оборудования ручного типа осуществляется зачистка, шлифовка, удаление, обдирка строго лакокрасочного покрытия.

Работа данного оборудования осуществляется на твердой поверхности в виде кирпича, асфальта, камня, бетона и т. д.

С помощью данного инструмента выполняются строительные и отделочные работы. Его недостатком является то, что с его помощью за определенный период можно выполнить малый объем работ.

Для того чтобы увеличить скорость работы, необходимо использовать роторно-фрезеровальную машину. Ее можно использовать не только внутри помещений, но и на открытых площадках, к которым относятся набережные, взлетно-посадочные полосы, территории внутренних дворов, дорожные покрытия и т. д.

Данный инструмент характеризуется наличием фрез, который выступает главным рабочим инструментом. Их местом расположения является вращающийся барабан. Фрезы крепятся к осям в шахматном порядке. Они оснащаются роторными кольцами.

Ламели являются металлическими звездочками, которые характеризуются наличием впаянного твердосплавного металла, который с легкостью может выдерживать сильные гидравлические нагрузки.  На тип применяемых ламелей напрямую влияет глубина снятия и тип работ.

В зависимости от используемой энергии фрезеровальное оборудование могут быть дизельными или электрическими. Минимальное количество фрез в агрегате составляет 70 штук, а максимальное – 130 штук. Ширина обработки поверхности фрезеровальной машины составляет от 18 до 30 сантиметров в зависимости от ее модели.

Оборудование характеризуется наличием достаточно эргономичной ручки, что обеспечивает для оператора простоту работ с ним. В большинстве случаев оно имеет сверхпрочный металлический корпус, который является стойким к ударам, гидравлическим нагрузкам и другим воздействиям механического характера.

Благодаря цельному корпусу агрегатов ограничивается возможность попадания внутрь пыли, грязи и воды. Он имеет специальное напыление, которое уберегает его от коррозии и других негативных воздействий.

Копировальные кольца являются неотъемлемой частью фрезеровальной машины. На сегодняшний день существует несколько разновидностей машин. Независимо от вида осуществляется использование  данного приспособления. Данное приспособление обеспечивает высокую точность проведения работ. С этой целью необходимо правильно произвести подбор диаметра кольца. Рассчитать его можно по специальной, но достаточно простой формуле.

Производство приспособлений осуществляется из качественных материалов, что обеспечивает им износоустойчивость и долговечность. Использование копировальных колец во фрезеровочных машинах может осуществляться неоднократно, что позволяет экономить денежные средства на их покупке.

Механизированные инструменты

JK-триггер с логикой на входе ЗИ К155ТВ1

Рис. 25.1 К155ТВ1

Микросхема представляет универсальный многоцелевой JK – триггер со структурой “мастер — помощник”. Триггер имеет инверсные входы установки S# и R#. Каждый из входов J и K снабжен трехвходовым логическим элементом И, поэтому у микросхемы три входа J (J1-J3) и три входа К (К1-К3). У триггера имеется тактовый вход C# и комплементарные выходы Q и Q#.

Рис. 25.2 К155ТВ1 Функциональная схема

Управление состояниями триггера ТВ1 происходит согласно таблице 12, в которой перечислены 7 режимов его работы. Когда на входах S# и R# присутствуют напряжения высокого уровня, в триггер можно загружать информацию от входов J и K, либо хранить ее. Состояния двухступенчатого триггера переключаются фронтом и срезом положительного тактового импульса: JK-информация загружается в триггер-мастер, когда напряжение тактового входа переходит на высокий уровень и переносится в триггер-помощник по отрицательному перепаду тактового импульса (от В к Н). Отметим, что состояния выходов Q и Q# неопределенные, если на входы S# и R# одновременно поданы напряжения низкого уровня. Кроме того, сигналы на входах J и K не должны меняться, если на входе C# присутствует напряжение высокого уровня.

Входы S# и R# — асинхронные с активным низким уровнем. Когда на эти входы поданы противоположные уровни В и Н, входы С, J и K действовать не будут.

Таблица 12
Режим работы счетчика S# R# C# J K Q Q#
Асинхронная установка H B * * * B H
Асинхронный сброс B H * * * H B
Неопределенность H H * * * B B
Переключение B B 1→0 B B Q# Q
Загрузка 0 (Сброс) B B 1→0 H B H B
Загрузка 1 (установка) B B 1→0 B H B H
Хранение B B 1→0 H H Q Q#

Двоичный счетчик К155ИЕ5

Рис. 4.1 К155ИЕ5

Быстродействующий счетчик К155ИЕ5 представляет собой асинхронный делитель частоты на триггерах типа JK.

Функциональная схема счетчика содержит четыре триггера:

Рис. 4.2 К155ИЕ5 Функциональная схема

Первый триггер, имеющий тактовый вход С1 и изолированный от других триггеров прямой выход 1, представляет собой счетчик-делитель на два. Три остальных триггера образуют счетчик-делитель на 8. Счетные импульсы при этом должны подаваться на вход С2, а частота, деленная на 8, снимается с выхода 4. Счетчики работают самостоятельно, однако установка их производится одновременно с помощью двух установочных входов R1 и R2, которые обеспечивают два режима работы. Значения сигналов на установочных входах для различных режимов работы счетчиков приведены в таблице 3.

Таблица 3
Режим работы счетчика R1 R2
Установка в ”0” 1 1
Счет *
Счет *

Переключение триггеров происходит по каждому заднему фронту тактовых импульсов:

Рис. 4.3 Временные диаграммы работы

Путем внешнего соединения выхода 1 со входом С2 образуется двоичный счетчик-делитель на 16:

Рис. 4.4 Двоичный счетчик-делитель на 16

Счетные импульсы при этом подаются на вход С1, а частота, деленная на 16, снимается с выхода 4. В режиме счета состояния выходов триггеров меняются в последовательности двоичного счета от 0 до 15.

Блок ускоренного переноса для АЛУ К155ИП4

Рис. 12.1 К155ИП4

Схема К155ИП4 представляет собой быстродействующий блок ускоренного переноса, предназначенный для формирования сквозного переноса через четыре каскада при выполнении операции сложения в параллельном сумматоре и используется в сочетании с АЛУ К155ИП3.

Блок содержит четыре входа Р0-Р3, на которые подаются сигналы распространения переноса G0-G3 для сигналов образования переноса, вход переноса из предыдущего разряда С, используемый при каскадировании схем, а также выходы С1, С2, С3 для формирования переносов соответственно с первого, второго и третьего разрядов. С целью расширения логических возможностей схемы сигнал переноса четвертого разряда делится на сигнал образования группового переноса G и сигнал распространения переноса P.

С помощью данной микросхемы можно организовать сквозной перенос между между группой в пределах 16 разрядов, а с применением каскадирования — сквозной перенос в 32 и более разрядных устройствах, построенных по принципу последовательного переноса.

Если ускоренный перенос осуществляется более чем на 4 двоичных разряда, выходы G и P группового переноса АЛУ соединяются со входами блока К155ИП4 на следующем уровне ускоренного переноса.

Рис. 12.2 К155ИП4 Функциональная схема

Восьмиразрядный реверсивный сдвиговый регистр К155ИР13

Рис. 14.1 К155ИП13

Схема представляет собой 8-разрядный двунаправленный регистр сдвига с последовательным и параллельным занесением информации. Схема имеет входы последовательного занесения D+ при сдвиге вправо и D- при сдвиге влево, восемь входов параллельного занесения D1-D8, тактовый счетный вход С, управляющие входы V1 и V2 для выбора режима работы, вход установки в “0” R и восемь выходов каждого разряда 1-8


Рис. 14.2 К155ИП13 Функциональная схема

В зависимости от состояний установочных входов V1, V2 и R схема может работать в различных режимах:

  1. последовательного занесения со сдвигом вправо;
  2. последовательного занесения со сдвигом влево;
  3. параллельного занесения;
  4. хранения;
  5. установки в “0”.

При работе схемы в режиме последовательного занесения со сдвигом информации вправо на вход V1 подается уровень логического нуля, а на вход V2 – уровень логической единицы.

Информация в последовательном коде поступает на информационный вход D+. Сдвиг вправо на один разряд выполняется синхронно при каждом положительном перепаде тактового импульса.

Если на управляющий вход V1 подать уровень логической единицы, а на вход V2 уровень логического нуля, то на каждый положительный перепад тактового импульса будет осуществляться сдвиг влево. При этом вновь поступающая информация подается на последовательный вход сдвига влево D0.

Параллельное занесение информации осуществляется через информационные входы D1-D8, когда оба установочных входа находятся в состоянии логической единицы. На выходах регистра информация в параллельном коде появится синхронно по положительному перепаду тактового импульса.

При отсутствии тактового импульса информация будет храниться в регистре до прихода следующего положительного перепада тактового импульса.

Режимы работы, в которых может работать регистр, в зависимости от состояний входов приведены в таблице 11.

Таблица 11
Режим работы V1 V2 R D+ D- C
Последовательное занесение, сдвиг вправо 1 1 0/1 0→1
Последовательное занесение, сдвиг влево 1 1 0/1 0→1
Параллельное занесение 1 1 1 0→1
Хранение 1 0/* */0 *
Установка в «0» * * * * *

Триггеры не переключаются, когда на обоих управляющих входах уровень логического нуля.

Состояния управляющих входов V1, V2 может меняться только тогда, когда тактовый вход находится в состоянии логической единицы.


Рис. 14.3 Временные диаграммы работы

Селектор-мультиплексор данных на 16 каналов со стробированием К155КП1

Рис. 15.1 К155КП1

Коммутатор (мультиплексор) 16 входов на один выход со стробированием. t(1→0)=15 нc; t(0→1)=22 нс.

Схема имеет 4 управляющих входа V0-V3, 16 информационных входов D0-D15, один стробирующий вход R и один выход.

В зависимости от кодовой комбинации на управляющих входах открывается одна из 16 схем совпадения. Сигнал с соответствующего информационного входа будет передан на выход коммутатора в инверсном коде. При этом стробирующий вход R должен находиться в состоянии логического нуля. Уровень логической единицы на стробирующем входе запрещает коммутацию любого входа на выход, на котором будет сохраняться уровень логической единицы независимо от состояний информационных входов. Схема может использоваться для преобразования параллельного кода в последовательный.

Рис. 15.2 К155КП1 Функциональная схема

2.1. Требования к конструкции

2.1.1. Размеры микросхемы должны
соответствовать СТ СЭВ …* и черт. .

*
См. информационное приложение .

Корпус. Основные
размеры

.А
длина вывода, обеспечивающая гарантийный зазор между плоскостью основания
микросхемы и установочной плоскостью.

.
Нумерация выводов показана условно.

.
Корпус с теплорастекателем.

.
Зона ключа — место для выполнения знака ключа.

2.1.2. Поверхность микросхемы не должна иметь
трещин, раковин и других неровностей, нарушающих габаритные размеры, приводящих
к потере работоспособности и ухудшающих надежность микросхемы. Покрытие выводов
не должно иметь пузырьков и следов коррозии, приводящих к ухудшению
обслуживания выводов.

2.1.3. Масса микросхем не должна превышать 1
г.

2.1.4. Микросхемы не имеют внутренних
полостей. Требования к герметичности не предъявляются.

2.1.5. Выводы микросхем должны быть
механически прочными и выдерживать без повреждений воздействия механических
факторов, возникающих при монтаже аппаратуры.

2.1.6. Выводы микросхем должны обеспечивать
возможность их пайки при следующих условиях:

минимальной температуре 508 ± 5 К (235 ± 5 °С);

максимальной температуре 543 ± 10 К (270 ± 10 °С);

времени пайки от 2 до 3 с.

2.1.7. Микросхемы должны выдерживать
воздействие тепла, возникающего при следующих условиях:

температуре пайки 533 ± 5 К (260 ± 5 °С) при времени лайки
не более 8 с;

расстоянии от плоскости основания корпуса до места пайки (по
длине выводов) не менее 1,5 мм.

2.1.8. Назначение выводов указано на
электрических схемах микросхем*.

*
См информационные приложения — .

Селектор-мультиплексор на восемь каналов со стробированием К155КП7

Рис. 18.1 К155КП7

Коммутатор восьми входов на один выход со стробированием. t(1→0)=24 нc; t(0→1)=29 нс.
Схема имеет три управляющих входа V0-V2, восемь информационных входов D0-D7, один стробирующий вход R и два выхода.

Рис. 18.2 К155КП7 Функциональная схема

В зависимости от кодовой комбинации на управляющих входах открывается одна из восьми схем совпадения «И». Сигнал с соответствующего информационного входа будет передан на выход коммутатора как в прямом, так и в инверсном коде. При этом стробирующий вход R должен находиться в состоянии логического нуля. Уровень логической единицы на стробирующем входе запрещает коммутацию любого входа на выход. При этом на выходе (05) будет сохраняться уровень логического нуля.

Синхронный десятичный четырехразрядный счетчик К155ИЕ9

Рис. 7.1 К155ИЕ9

Схема К155ИЕ9 представляет собой универсальный десятичный счетчик с синхронной параллельной записью информации. Схема имеет четыре информационных входа D1-D4, управляющий вход V1 для разрешения параллельной записи, счетный вход С, управляющий вход V2 для разрешения счета, выходы 1, 2, 3, 4 четырех разрядов счетчика, выход переноса Р и управляющий вход V3 для разрешения переноса.

Рис. 7.2 К155ИЕ9 Функциональная схема

Предварительная установка счетчика обеспечивается подачей сигналов на входы JK – триггеров через входы параллельной записи D1-D4 при наличии на входе V1 уровня логического нуля. Синхронная работа счетчика достигается тем, что изменение состояния выходов триггеров в соответствии с состоянием информационных входов происходит с приходом положительного перепада импульса. Такой режим работы исключает выбросы на выходе, которые обычно присущи асинхронным счетчикам.

Режим счета обеспечивается наличием уровней логической единицы на установочных входах V1, V2, V3.Изменение состояния счетчика происходит в последовательности двоично-десятичного счета по каждому положительному перепаду входного счетного импульса.

Уровень логического нуля на входе R устанавливает выходы всех триггеров в состояние логического нуля независимо от состояний счетного и управляющего входов.

Состояния счетного и управляющего входов для различных режимов работы счетчика приведены в таблице 6.

Таблица 6
Режим работы счетчика R V1 V2 V3 C
Установка в ”0” * * * *
Параллельная запись по входам D1-D4 1 1 1 0→1
Запрет записи 1 1 * *
Хранение 1 1 * *
Хранение 1 1 * *
Счет 1 1 1 1 0→1

Сигнал переноса формируется на выходе Р при появлении уровней логической единицы в первом и четвертом разрядах счетчика, если на входе разрешения переноса V3 также уровень логической единицы. Длительность положительного импульса на выходе Р равна периоду тактовой частоты.

Каскадное соединение счетчиков образуется соединением выхода переноса Р со входом разрешения переноса V3 следующего каскада счетчика. Недостатком последовательного соединения является низкая скорость счета.

Путем внешнего соединения выхода переноса Р со входом разрешения записи V1 можно получить программируемый счетчик-делитель с переменным коэффициентом деления, определяемый по формуле (7.1):

 N=10−M,{\displaystyle ~N=10-M,}  (7.1){\displaystyle \ {\color {Maroon}(7.1)}}

где М – число в двоично-десятичном коде, заносимое в счетчик через информационные входы.

Частота, снимаемая с выхода переноса Р, определяется по формуле (7.2):

 Fout=FinN,{\displaystyle ~F_{out}=F_{in}/N,}  (7.2){\displaystyle \ {\color {Maroon}(7.2)}}

где Fin{\displaystyle F_{in}} – входная тактовая частота.

Состояния программируемых входов, обеспечивающие различные коэффициенты деления счетчика, приведены в таблице 7.

Таблица 7
Коэффициент деления N D1 D2 D3 D4
2 1
3 1 1 1
4 1 1
5 1 1
6 1
7 1 1
8 1
9 1
10

Временные диаграммы работы счетчика:

Рис. 7.3 Временные диаграммы работы

2.4. Требования к устойчивости при климатических воздействиях

2.4.1. Микросхемы должны быть устойчивыми к
воздействию климатических факторов:

сухое тепло:

верхнее значение 343 К (70 °С);

холод:

нижнее значение 263 К (-10 °С);

смена температур от 263 до 343 К (от -10 до +70 °С);

влажное тепло (постоянный режим с относительной влажностью
без конденсации влаги)  % при 313 ± 2 К (40 ±
2 °С)

Таблица 2

Наименование параметра и режим измерения

Буквенное обозначение параметра

Норма

Температура, К (°С)

не менее

не более

Выходное напряжение низкого уровня, В:

От 263 до 343 (от -10 до +70)

К155ЛА2

К155ЛА3

UСС= 5В ± 5 %;

UIL = 0,8,В (К155ТМ2);

UOL

0,4

К156ТМ2

UIH = 2,0 В;

UOL
= 16 мА

Выходное напряжение высокого уровня, В:

К155ЛА2

К155ЛА3

К155ТМ2

UСС = 5 В ± 5 %;

UIL = 0,8 В;

UI = 4,75 В;

Iон= —0,4 мА;

UIH
= 2,0 В (K155TM2)

UOH

2,4

Ток потребления при низком уровне на выходе,
мА:

К155ЛА2

Ucc= 5В ± 5 %

UCCL

6

К155ЛА3

UI = 5 В

22

Ток потребления при высоком уровне на выходе,
мА:

К155ЛА2

UCC
= 5 B ± 5 %;

Icch

2

К155ЛА3

UI= 0 В

8

Ток потребления, мА:

От 263 до 343 (от -10 до +70)

К155ТМ2

Ucc = 5 B ± 5 %

UI= 0 В; 5 В

IСС

30

Входной ток низкого уровня, мА:

IIL

К155ЛА2

К155ЛА3

UCC
= 5 B ± 5 %;

UIH= 4,5В;

UIL
= 0,4 В;

UСс = 5 В ± 5 %;

-1,6

-1,6

К155ТМ2

UIH
= 4,5 В;

UIL1 = 0 В;

UIL2 = 0,4 В

-1,6 (по входам 10, 12, 2, 4)

-3,2 (по входам 13, 11, 1, 3)

Входной ток высокого уровня, мА:

К155ЛА2

К155ЛA3

UCC
= 5 В ± 5 %;

UIH= 2,4В;

UIL= 0 B

IIH

0,04

Входной ток высокого уровня, мА:

IIH

К155ТМ2

Uсс=
5 В ± 5 %;

UIH1 = 4,5 В;

UIH2 = 2,4 В;

UIL
= 0 В

0,04 (по входам 12, 2) 0,08 (по входам 10, 11,
4, 3)

0,12 (по входам 13, 1)

Время задержки распространения сигнала при
включении, нc

От 263 до 343 (от -10 до +70)

К155ЛА2

Uсс = 5 В ± 5 %;

tPHL

15

К155ЛА3

СH = 15 пФ ± 15 %;

15

К155ТМ2

RH = 390 Ом ± 15
%;

UIH= 2,4 B

40

Время задержки распространения сигнала при
выключении, нc

К155ЛА2

UСС = 5 В ± 5 %;

tPLH

22

К155ЛА3

СH =15
пФ ± 15 %;

22

К155ТМ2

RH = 390 Ом ± 5
%;

25

UIH
= 2,4 В

Примечание.
Знак «-» перед значениями норм токов IIL,IOS или токов, задаваемых в виде режимных
при измерении параметров UD,UОН(см. табл. , , — ), означает направление тока, вытекающего из вывода
микросхемы.

Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик К155ИЕ7

Рис. 6.1 К155ИЕ7

Схема К155ИЕ7 представляет собой синхронный 4-разрядный реверсивный счетчик.

Счетчик состоит из четырех двухступенчатых триггеров, работающих по принципу ведущий-ведомый, дешифратора счета и логической схемы предварительной установки. Отличительной особенностью схемы является возможность параллельной записи информации в счетчик:

Рис. 6.2 К155ИЕ7 Функциональная схема

Схема имеет два счетных входа (вход в режиме суммирования +1 и вход в режиме вычитания –1), четыре информационных входа параллельной записи D1, D2, D4, D8, управляющий вход V, разрешающий параллельную запись информации, вход установки в “0” R, выходы четырех разрядов 1, 2, 4, *, выходы прямого переноса Р+ и обратного переноса Р-, позволяющие осуществлять каскадное соединение счетчиков без дополнительной логики.

В зависимости от состояний на установочных и управляющих входах возможны следующие режимы работы счетчика: режим установки в логический “0”; режим параллельной записи; режим хранения, режим счета.

Режим установки в логический “0” обеспечивается подачей на установочный вход R уровня логической “1”. При этом отключается вход, разрешающий запись, и входы параллельной записи. Режим параллельной записи обеспечивается подачей на входы V и R уровня логического нуля. При этом импульсы, поданные на информационные входы D1-D4, появляются на выходах триггеров независимо от состояния входного тактового импульса.

Режим хранения обеспечивается подачей на вход V уровня логической единицы, а на вход R – уровня логического нуля. При этом запрещается запись новой информации, и до прихода тактового импульса предыдущая информация хранится в счетчике. Поступление тактового импульса приводит к изменению состояния счетчика на следующее в последовательности двоичного счета. Дальнейший счет осуществляется по каждому положительному перепаду тактового импульса при наличии на втором счетном входе уровня логической единицы.

Состояния входов и выходов счетчика при различных режимах его работы приведены в таблице 5.

Таблица 5
Режим работы счетчика R1 V D1 D2 +1 -1 Выход 1 Выход 2
Установка в ”0” 1 * * * * *
Запись 1 * * 1
Хранение 1 * * 1
Счет в режиме суммирования 1 * * 0→1 1 * *
Счет в режиме вычитания 1 * * 1 0→1 * *

Примечание:

1. В таблице для примера приведены состояния двух информационных входов и соответствующих им выводов.

2.* — состояние счетчика меняется в соответствии с диаграммой его работы.

На выходе прямого переноса Р+ импульс отрицательной полярности формируется при переполнении счетчика, то есть при появлении в нем максимального числа 15 и при условии, что тактовый импульс, поданный на вход +1, находится на уровне логического нуля.На выходе обратного переноса Р- импульс формируется при появлении на выходах всех разрядов счетчика логического нуля и когда тактирующий импульс, поданный на вход –1, находится в состоянии логического нуля. Длительность импульсов на выходах Р+ и Р- равна длительности отрицательного импульса на счетном входе.

Каскадное соединение счетчиков образуется соединением выхода прямого переноса Р+ со счетным входом +1 следующего счетчика, а также соединением выхода обратного переноса Р- со счетным входом –1 следующего счетчика.

Временные диаграммы работы счетчика:

Рис. 6.3 Временные диаграммы работы

2 D-триггера К155ТМ2

Рис. 26.1 К155ТM2

Микросхема содержит два независимых D-триггера, имеющих общую цепь питания. У каждого триггера есть входы D, S# и R#, а также комплементарные выходы Q и Q#. Входы S# и R# — асинхронные, потому что они работают (сбрасывают состояния триггера) независимо от сигнала на тактовом входе; активный уровень для них – низкий. Сигнал от входа D передается на выходы Q и Q# по положительному перепаду импульса на тактовом входе С (Н → В).

Рис. 26.2 К155ТМ2 Функциональная схема

Чтобы триггер переключался правильно, уровень на входе D следует зафиксировать заранее, перед приходом тактового сигнала. Защитный интервал должен превышать время задержки распространения сигнала в триггере. Если на входы S# и R# триггеров одновременно подаются напряжения низкого уровня, состояние выходов Q и Q# окажется неопределенным. Загрузить в триггер входные уровни В или Н ( то есть 1 или 0) можно, если на входы S# и R# подать напряжения высокого уровня.

Асинхронная установка нужного сочетания уровней на выходах получится, когда на входы S# и R# поданы взаимопротивоположные логические сигналы. В это время входы C и D отключены.

Таблица 12
Режим работы счетчика S# R# C D Q Q#
Асинхронная установка H B * * B H
Асинхронный сброс B H * * H B
Неопределенность H H * * B B
Загрузка 1 (установка) B B 0→1 B B H
Загрузка 0 (Сброс) B B 1→0 H H B

4 D-триггера К155ТМ5

Рис. 27.1 К155ТM5

Схема представляет собой четыре D-триггера типа “защелка”. Она имеет четыре информационных входа D1-D4, два тактовых входа С1, С2 и четыре выхода А1-А4. Триггеры работают самостоятельно, однако тактирование осуществляется попарно.


Рис. 27.2 К155ТM5 Функциональная схема

Состояние триггера меняется в соответствии с состоянием информационного входа, когда тактовый вход находится в состоянии логической единицы. При переходе тактового импульса в состояние логического нуля триггер запоминает записанную в нем информацию и состояние его остается неизменным независимо от состояния информационного входа.

Таблица 13
Режим работы счетчика C1 D Q
Разрешение передачи данных на выход B B H B H B
Защелкивание данных H * Q-

Q- — состояние выхода Q перед приходом защелкивающего перепада на входе С1. При наличии на входе С1 нижнего уровня (Н) состояние входа D безразлично.


Рис. 27.3 Временные диаграммы работы

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации