На седьмом (см. РК 07-2000) занятии этого цикла мы изучили работу обычного двоичного счетчика на примере микросхемы К561ИЕ10. Но кроме таких простых счетчиков в серии К561 имеются более сложные варианты, позволяющие изменять направление счета и принудительно устанавливать счетчик не только в нулевое состояние, но и в любое другое. Один из таких счетчиков — микросхема К561ИЕ11 (рисунок 1). <!--more-->
Она содержит двоичный четырехразрядный счетчик, который кроме всех функций, свойственных обычному счетчику, может изменять направление счета и имеет режим предустановки в любое состояние (от 0000 до 1111). Микросхема имеет стандартный 16-выводный корпус, такой же как и у микросхемы К561ИЕ10. Питание подается на выводы 8 (минус) и 16 (плюс).
Входы R и С счетчика, а также выходы 1, 2, 4, 8 выполняют такие же функции, как и у обычного счетчика. При подаче логической единицы на вход R счетчик устанавливается в положение "0000" и несмотря ни на что будет удерживаться в таком состоянии до те пор пока на входе R будет единица. Вход С служит для приема входных импульсов, которые счетчик должен считать. Полярность этих импульсов должна быть отрицательной, то есть, пока импульсов нет на входе С должна быть единица, а во время длительности импульса там будет ноль. Счетчик считает от "0" до "15" (от 0000 до 1111).
Выход Р служит для переноса (как выход Р счетчика К561ИЕ8, рассмотренного на занятии N9), пока работает счетчик на этом выходе единица, а в момент перехода через 0000 на этом выходе появляется отрицательный импульс. Этот импульс можно подать на вход С второго такого же счетчика чтобы соединить счетчики так чтобы они работали последовательно и таким образом получить восьмиразрядный двоичный счетчик, построенный на двух микросхемах.
Интересен новый вход Р1, этот вход предназначен для выключения входа С счетчика. Когда на вход Р1 поступает единица счетчик ни как не реагирует на импульсы, поступающие на его вход С, а когда на Р1 — нуль , счетчик работает в счетном режиме. Этот вход дает возможность при последовательном включении нескольких счетчиков соединять их входы С вместе, а последовательность работы достигается соединением выхода Р младшего разряда с входом Р1 старшего разряда.
Вход S по своему действию похож на вход R, потому что, при подаче на вход S1 единицы счетчик, независимо от того в каком положении он был ранее, сбрасывается. Но разница в том, что он устанавливается не обязательно в состояние 0000, как при подаче единицы на R, а в то состояние, которое задано на входах предустановки — D1, D2, D4, D8. Например, если на D1 подать единицу, на D2 - нуль, на D3 - опять нуль, и на D4 — единицу (получается код 1001, то есть "9"), то при подаче единицы на вход S счетчик установится именно в это положение, и на его выходах будет "1001" независимо от того что было до этого. Если после этого уровень на входе S сменить на нуль, то до поступления следующего импульса на С на его выходах будет сохраняться код "1001". Таким образом, можно не только принудительно устанавливать счетчик в любое положение, но и использовать его как ячейку памяти.
Вход U, - это вход изменения направления счета, когда на этот вход поступает единица счетчик работает как обычно, то есть, с поступлением очередного импульса на входе С состояние счетчика увеличивается на единицу, например, сначала было "1001" ("9"), потом — импульс на С, и стало "1010" ("10"). Если на вход U подать ноль все станет происходить наоборот, счетчик будет считать в сторону уменьшения и с каждым импульсом, поступившим на вход С его состояние будет не увеличиваться на единицу, а уменьшаться. Например, если было "1001" ("9"), то с поступлением на С следующего импульса, станет "1000" ("8").
Наличие такого количества различных входов может вызывать конфликты в работе микросхемы, например что будет, если подать единицы одновременно на входы S и R? Чтобы схемы, выполненные на К561ИЕ11 не давали сбоев в работе нужно знать приоритеты входов и особенности комбинаций поступающих на них уровней.
Например, вход R имеет приоритет перед всеми остальными входами, и перед входом S. Если на R поступает единица счетчик будет в состоянии 0000 независимо от логических уровней или импульсов на других входах.
Второй по степени приоритета вход S, если на входе R нуль, то единица на входе S устанавливает счетчик е состояние, которое задано на входах предустановки. И пока единица поступает на S счетчик не реагирует на входы С, U и Р1. Но в это время, пока на входе S единица, на выходах счетчика будет тоже самое, что на входах предустановки D1, D2, D4, D8. И следовательно состояние на выходах будет меняться так же как и на входах предустановки. Но только пока на S - единица. Как только на S установили ноль счетчик перестает воспринимать информацию с входов предустановки (D1, D2, D4 и D8), и начинает работу с того кода, который был на этих входах последним.
Считать счетчик может только тогда, когда на входе Р1 нуль. Если на Р1 единица счетчик не реагирует на импульсы, поступающие на его вход С.
Изменение направление счета, то есть изменение логического уровня на входе U должно происхо- ить только в момент, когда на входе С присутствует единица, то есть в паузах между отрицательными импульсами.
Для экспериментов с счетчиком К561ИЕ11 можно собрать схему, показанную на рисунке 2.
S1 - кнопка с переключающими контактами. RS-триггер на микросхеме D1 служит для формирования импульсов, которые подаются на вход С. Импульс формируется при каждом нажатии и отпускании S1. Остальные S2-S9 тумблеры, с их помощью можно менять логические уровни на различных входах микросхемы. Замкнутое состояние любого тумблера соответствует логической единице, разомкнутое — нулю. Для наблюдения за логическими уровнями на выходах микросхемы служит мультиметр или АВО-метр Р1, переключенный в режим измерения напряжений по шкале 0-10В (ноль — около нуля, единица — около 9В).
Журнал Радиоконструктор 2000г.
