Регістри і лічильники імпульсів, страница 11

          Лічильники – ділителі з фіксованим коефіцієнтом ділення частоти стабільних кварцевих генераторів використовуються в різнихдатчиках часу, часах, календарях. Прикладами є мікросхеми К176ИЕ5, К176ИЕ12. Якщо в лічильнику – ділителі передбачити схеми, що забезпечують по сигналу кожного переповнення загрузку по входам D_і деякого сталого чи змінного  коду з спеціального загрузочного регістру, то коефіцієнт перерахунку можно обмінювати зі зміненням містящого регістру. Для сумуючого лічильника в регістр завантаження вводиться доповнення вимагаємого коефіцієнту перерахунку до повної ємності лічильника, а для віднімачого – сам коефіцієнт перерахунку. Такі ділителі зі змінним модулем рахунку використовуються при цифровому керуванні швидкостю шагових двигунів, тиристорних перетворювачів частоти.

          Недостача таких делітелів – нерівноінтервальність слідування імпульсів в циклі роботи лічильника – вилучається спеціальними пристроями, що предназначені для організації постійного шагу рахунку [8].

          Для розподілювачів імпульсів, які використовуються в системах промислової автоматики, т.т. в системах виборчого контролю, диагностики, в системах керування шаговими двигунами, тиристорними перетворювачами, перевагу слід надати лічильникам, які побудовані за схемами Джонсона, реалізованим, наприклад, в мікросхемах 176ИЕ8, К561ИЕ8, К561ИЕ9, 561ИЕ19 (див.розд.1). перевага таких лічильників для вказаної мети складається в тому, що інтервал Т_а активного стану кожного з виходів дорівнює періоду вхідної частоти [15,6].

          Досить широке застосування знаходять лічильники при створенні таймерів різного функціонального призначення. Один з варіантів таймеру – одновібратор – приведен на рис.2.11. з застосування двійкового лічильника К155ИЕ5. При подачі на вхід першого імпульсу тригер, виконаний на DD4 та DD5, пербрасується в одиничний стан й знаходиться в ньому до тих пір, доки не зформується обнулюючий імпульс на виході елементу DD3. Після цього тригер переходить в початковий стан. Затримка у відтворенні стану тригерутвизначається кодом, що формується підключенням входів DD3 до відповідних виходів лічильника DD1. Схожим чиним можуть бути побудовані одновібратори з програмуємою видержкою часу, які можуть бути використані як в пристроях цифрової автоматики, так і в ряді інших пристроїв, наприклад у побутовій апаратурі.

          Якщо використовувати вихід мікросхеми DD4 (рис.2.11,а) як дозволяючий сигнал для того, щоб “вибрати” з неперервної послідовності “пачку” імпульсів, то отримаємо дозатор – пристрій, використовуємий, наприклад, при обміні послідовним кодом, щоб відміряти посилки визначенного числа сигналів. Взагалі як інтервал часу, що формується дозатором, визначається інтервал, необхідний для передачі або прийому байту інформації. Іншим варіантом дозатору може бути схема, приведана на рис.2.11,б. При подачі імпульсу С-пуск лічильник обнулюється, на виході переносу Р буде логічний нуль і елемент DD1 буде пропускати на свій вхід і в лічильник DD2 імпульсную послідовність. При переповненні лічильника Р=1 і на вхід DD1 поступає заборона на передачу імпульсів. Як лічильник, на базі якого побудован дозатор, можна увімкнути ділитель зі змінним модулем рахунку, значення якого задається вхідним кодом. Якщо в такому дозаторі застосован двійковий лічильник та якщо відлічену їм пачку вихідних імпульсів подати на вхід другого лічильника, але вже десяткового, то після закінчення циклу перерахунку число, введене в дозатор як модуль рахунку, опиниться перетвореним в двійково-десятковий код, який може зняти паралельно з входів тригерів дісяткового лічильника. Якщо двійковий та десятковий лічильники поміняти місцями, то отримаємозворотній перетворювач – двійково-десяткового коду в десятковий.

          Змінення цілого ряду величин зводиться до вимірювання інтервалів часу: період гармонічного сигналу, час оберту валу, зсув фаз гармонічних сигналів, часу

fвх

пересилки та прийому імпульсу радіолокатору іт.п. на рис.2.12 показан принцип побудови цифрового частоміру. Протягом вимірюючого інтервалу часу L лічильник
підраховує вхідні сигнали вимірюємої частоти f. на кінці кожного інтервалу L число, отримане лічильником, переписується в регістр, зміст якого у визначеному маштабі буде відображати частоту імпульсів. Тривалість инрервалу L, який віднінив ділитель СТ₃, у багато разів перевищує період слідування вхідних імпульсів, щоб забезпечити необхідну точність виміру. Сигнали вхідної частоти пропускаються через схему синхронізатора. Варіант синхронізатора наведен на рис.2.12,б, виконаний на D-тригерах. Вимірювальна частота подається на вхід С2, а вхід С1 – імпульси запуску наступного циклу виміру. На ВИХ1 буде зформован імпульс з тривалістю вимірювального циклу, а на ВИХ2 – послідовність імпульсів вимірюємої частоти.

          На рис.2.13 наведен варіант використання лічильників у пристроях віднімання частот. Подібні пристрої широко використовуються у вимірювальній техніці у пристроях, які запропоновані для роботи з частотними датчиками.

          Імпульси з частотатми f₁ та f₂ подаються на ВХ1 та ВХ2. Кили лічильник DD2 під дією імпульсів частоти f₁ набуває стану 11, то наступні імпульси цієї частоти на вхід С лічильника не пропускаються, а проходять на вихід. Якщо імпульси частоти f₂ приведуть лічильник до стану 00, то далі рахунок на віднімання припиняється і наступні імпульси частоти f₂ поступають на нижчий за схемою вихід. Якщо f₁=f₂, то число, записане в лічильник, буде пульсувати біля одного рівня: імпульс f₁  збільшує це число на одиницю, а приходячий вслід імпульс f₂ знов відтворює те число. Якщо одна з частот більне іншої, то послідовно лічильник приходить до одного з крайніх положень 00 або 11 і на один з виходів будуть приходити імпульси, які відповідають перевищенню однієї частоти над іншою.