Регістри і лічильники імпульсів, страница 10

В тракті вхідних сигналів +1 встановлен двохкодовий демультиплексор на DD2, DD3, що спрямовує вхідні сигнали, або на лічильний вхід двійкового лічиль­ника, або на вхід збросу R. Демультиплексор керується тригером Т, який на один такт запам’ятовує сигнал елементу І, що виявляє код кінця лікування К-1-1. Для виключення реакції стану, що не встановився, двійкового лічильника тригер син­хронізований фазою, яка відрізняється від фази надходження вхідних сигналів +1. Сигнал збросу в принципі може впливати на вхід R, а на вхід WR паралельного за­вантаження. Прикладом реалізації такого способу може бути схема, наведена на рис.2.9,б. Вона реалізується звичайно на І-К-тригерах M-S-структури, та модуль її рахун­ку знаходиться за формулою [6]

К= 2К^*_д+1,

де К^*_д – коефіцієнт ділення внутрішнього розподілювача, включеного між тригерами DD1 i DD2. Коли цей розподілювач відсутній (К_g^*=1), К=3. При К_g^*=2 (один Т-тригер) К=5; при К_g=3 К=7 і т.д. Розглянуті вузли ділення входять до складу логічних структур  мікросхем К155ИЕ4 (К_g=3) та К155ИЕ2 (К_g=5).

2.4. Області застосування лічильників.

                Загальне застосування лічильників – рахування кількості імпульсів та ділення частоти. Лічильники, як закінченні функціональні пристрої, є у багатьох серіях цифрових інтегральних мікросхем [7]. Багато з яких орієнтовані на виконання своїхпрямих функцій. До них, наприклад, відносяться лічильники К155ИЕ8 та 564ИЕ15. Пеший з них є програмуємим дільникомчастоти, забезпечуючим будь-який коефіцієнт ділення в межеа від 64:1 до 64:63 з шагом в одиницю. Укрупнена логічна структура цієї мікросхеми приведена на рис.2.10. Мікросхема за один цикл роботи, містящій 64 вхідних імпульса, видає на вихідну шину  - у кількість імпульсів, визначаємі двійковою кодовою комбінацією сигналів на входах D1, D2, D4, D8, D16, D32, т.т. кількість вихідних імпульсів визначається формулою [6,15]:

N_вих=2⁵D32+2⁴D16+2³D8+2²D4+2¹D2+2⁰D1,

Де D_і приймає значення  0 та 1.

          Коефіцієнт ділення частоти К_діл=N_вх/N_вих=64/N_вих. В загальному випадку К_діл є дробовим числом. В зв’язку з цим вихідна послідовність імпульсів буде розподілена на періоді нерівномірно, а вихідна частота f_вих=f_вх/К_діл характеризує середню частоту за ряд  циклів. Вхід S1 керуючий, забезпечує дозвіл рахування. Вхід S2 керує входами , а S3 – тільки виходом Q; Р – вихід переносу.

          Лічильник К155ИЕ8 є прикладом пристрою, що призначений для перетворення вхідного коду в середню частоту або в число вихідних імпульсів лічильника N_вих, т.я. N_вих і, відповідно, вихідна частота залежить від кодової комбінації на виходах D. Перетворення код-частоти при стабільній вхідній частоті реалізується й на інших програмуємих лічильниках. Після симетрування інтервалів слідування вихідних імпульсів такі пристрої знаходять дуже широке застосування.

          Ще більші функціональні можливості має мікросхма 564ИЕ15. Коефіцієнт ділення вхідної частоти в ній задається програмою і може бути будь-яким числом в межах від 3 до 21327 [6,8] з шагом, що дорівнює одиниці. Загальний режим роботи мікросхеми – режим багатократного рахунку, або, іншими словами, режим ділення. Використовуються також режими однократного рахунку й установки.

          Програмування лічильника організовано таким чином, що для формування дискретної сітки частот з сталим відношенням їх значень необхідні мінімальні змінення програми. Це дає можливість широко використовувати дану мікросхему при реалізації синтезатора искретної сітки частот, октавних ділителів.

          Програмуємий таймер КР580ВИ53 містить три лічильника, коефіцієнт ділення кожного з яких  більше 65 тис. [1]. Однак він розрахован для керування від мікропроцесора, тому його безпосередня експлуатація складна.

          Лічильники – ділителі знаходять застосування як синтезатори частот. В [8] як приклад наведен варіант синтезу частот темперированного звукоряду для електромузикальних інструментів. Точні значення частот темперированого звукоря­ду створюють ряд іраціональних чисел з відношенням двох сусідніх частот, що дорівнюють . На практиці цей стан замінюється раціональним дробом при умові, що виникаюче при цьому відхилення не перевищує 0,2% від значення частоти, що відповідає розрішаючій спроможності людського вуха. Звідси, для отримання 12 значень частот звукоряду коефіцієнти ділення повинні бути не менш 1000. При вибраній частоті задающого генератору 2 мГц та коефіцієнтах ділення в межах 1000-2000 можна отримати звукоряд з 12 дискретних частот, що відповідають третій актаві. Як ділитель частоти найбільш зручно використовувати ИМС 564ИЕ15. Сигнали більш низьких частот створюються шляхом октавних ділителів частоти генератора, що є безсумнівно перевагою.

          Синтезатори частот, побудовані за структурою систем фазової автопідстройки частоти, широко використовується у зверхвисокочастотному діапазоні, також містить цифрові лічильники.

          В таких пристроях для формування дискретної сітки частот підстроюємого генератору необхідно здійснити програмне змінення коефіцієнту ділення ділителя частоти еталонного генератору, що легше всього забезпечується ІМС 564ИЕ15.

          У складі ИМС  серії К145 є спеціалізовані мікросхеми (К145ИК14, К145ИК15 для застосування в електромузикальних інструментах як октавних ділителей. Вони використовуються з метою формування тонів музикальної шкали [7].