Разработка функциональной схемы цифрового интегрирующего регулятора. Блок управления счётчиками, страница 3

Микросхема ИЕ7 представляет собой четырёхразрядный двоичный реверсивный счётчик с предварительной записью. Условное обозначение и цоколевка этого счетчика дана на рис. 5. Особенностью данного счётчика является его построение по синхронному принципу, т.е. все триггеры переключаются одновременно от одного тактового импульса. Тактовые входы: для счёта на увеличение C_U (вывод 5) и на уменьшение C_D (вывод 4) – раздельные, прямые динамические. Поэтому состояние счётчика будет изменяться по фронту тактового импульса. Направление счёта (увеличение или уменьшение на единицу) определяется тем, на какой из тактовых входов (вывод 5 или 4) подаётся положительный перепад. В это время на другом тактовом входе следует зафиксировать высокий уровень напряжения.

Установка счётчика в нулевое состояние осуществляется подачей на вход сброса R высокого уровня напряжения, так как вход R прямой статический.

Вход разрешения параллельной загрузки PE инверсный статический, поэтому управляющим сигналом является низкий уровень напряжения. Для предварительной записи определённого числа в счётчик необходимо подать его двоичный код на входы D0…D3 (от 0 до 15). Для этого на вход PE  необходимо подать низкий уровень (на входах C_U и C_D - высокий уровень, а на входе R – низкий). Счёт начнётся с записанного числа по импульсам низкого уровня, подаваемым на вход C_U или C_D. Информация на выходе изменяется по фронту тактового импульса. При этом на втором тактовом входе и на входе PE должен быть высокий уровень, а на входе R – низкий, состояние входов D безразлично. Одновременно с каждым шестнадцатым на входе C_U импульсом на выходе TC_U, вывод 12, появляется повторяющий его выходной импульс, который может подаваться на вход C_U следующего счётчика. В режиме вычитания одновременно с каждым импульсом на входе C_D, переводящем счётчик в состояние 15, на выходе TC_D, вывод 13, появляется выходной импульс. То есть от выводов TC_U и TC_D берутся тактовые сигналы переноса и заёма для последующего и от предыдущего четырёхразрядного счётчика. Дополнительной логики при последовательном соединении этих счётчиков не требуется: выводы TC_U и TC_D предыдущей микросхемы присоединяются к выводам C_U и C_D последующей. Однако такое соединение счётчиков ИЕ7 не полностью синхронное, т.к. тактовый импульс на последующую микросхему будет передан с двойной задержкой переключения логического элемента ТТЛ.

Входы предварительной записи PE и сброса R при каскадном соединении ИС объединяются в отдельные шины.

Следовательно, счётчик можно переводить в режимы сброса, параллельной загрузки, а также синхронного счёта на увеличение или уменьшение. Диаграмма работы счётчика приведена на рис. 6, а состояния счётчика даны в табл. 4.  

Таблица 3.

Рис. 5. Условное графическое обозначение микросхемы К155ИЕ7

Таблица 4. Состояния счётчика ИЕ7