Построение кольцевого счетчика на базе сдвигового регистра, в качестве которого использована СИС.

Построим кольцевой счетчик на базе микросхемы КР1533ИР13, которая представляет собой восьмиразрядный сдвиговый регистр. Так как длина последовательности чисел L = 24, разрядная сетка (при использовании сдвига вправо) имеет вид, изображенный в таблице 18.

Таблица 18.

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Y9

Y10

Y11

Y12

Y13

Y14

Y15

Y16

Y17

Y18

Y19

Y20

Y21

Y22

Y23

Y24

DD1

DD2

DD3

 

В качестве инверторов используем элементы ИЛИ-НЕ микросхемы КР1533ЛЕ1, т.к. в отличие от микросхемы КР1533ЛН8 у неё меньшее потребление энергии.

Схема кольцевого счетчика на базе сдвигового регистра КР1533ИР13 и микросхемы КР1533ЛЕ1 представлена на рис.19.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала начальной установки:

IiH( R ) = 0, 02мА, IiL( R ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала синхроимпульса:

IiH( С ) = 0, 02мА, IiL( С ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала логической единицы и логического нуля:

IiH = 0мА, IiL = 0, 4мА.

Потребляемая мощность:

Р = Ucc*(3*Icc(КР1533ИР13) + Icc(КР1533ЛЕ1)) = 5, 5*(3*40+4) = 682мВт.

Задержка переключения счетчика (Тпер.С) по входу «С» равна 2*tзд.(КР1533ЛЕ1) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «С» = 2*12+22 (нс) = 46нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.С) по входу «С» равно 2*tзд.(КР1533ЛЕ1) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «С» = 2*12+22 (нс) = 46нс.

Задержка переключения счетчика (Тпер.R) по входу «R» равна 2*tзд.(КР1533ЛЕ1) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «R» = 2*12+25 (нс) = 49нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.R) по входу «R» равно 2*tзд.(КР1533ЛЕ1) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «R» = 2*12+25 (нс) = 49нс.

Количество ИМС, использованных в составе схемы кольцевого счетчика – 4 шт., а общее количество корпусов, включая фильтрующие конденсаторы и разъем – 10 шт.

 

Рис. 19. Схема кольцевого счетчика на базе сдвигового регистра КР1533ИР13 и микросхемы КР1533ЛЕ1.

Построение кольцевого счетчика на базе на D-триггеров.

 

Т.к. при подаче сигнала R генератор чисел должен устанавливаться в исходное состояние и формировать на своих выходах первое число из последовательности, а при подаче на триггер он обнуляется, мы вынуждены построить КС для возбуждения триггеров. Нет необходимости строить КС возбуждения для всех триггеров, достаточно построить только для первой микросхемы. В качестве первой микросхемы триггеров выбираем КР1533ТМ8, т.к. в отличие от микросхемы КР1533ТМ7 информацию на входах триггеров не нужно выдерживать без изменения в течении времени предустановки и удержания относительно отрицательного фронта сигнала С.

Функции возбуждения триггеров №1-4 в основном базисе и базисе И-НЕ:

 

КС реализуем на 3-х микросхемах КР1533ЛА3.

Оставшиеся триггеры №5-24 (20шт.) можно реализовать на 4шт. микросхем КР1533ТМ9, но чтобы уменьшить потребляемую мощность реализуем триггеры на 2шт. микросхемах КР1533ТМ8 и 2шт. микросхем КР1533ТМ9.

Воспользуемся микросхемой КР1533ЛН8 для инвертирования, а также для усиления нагрузки по току входящих сигналов путем двойного инвертирования.

Схема кольцевого счетчика на базе D-триггеров представлена на рис.20.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала начальной установки:

IiH( R ) = 0, 02мА, IiL( R ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала синхроимпульса:

IiH( С ) = 0, 02мА, IiL( С ) = 0, 1мА.

Нагрузка по току со стороны источника входного сигнала логической единицы и логического нуля:

IiH = 0мА, IiL = 0, 3мА.

Потребляемая мощность:

Р = Ucc*(3*Icc(КР1533ТМ8) + 2*Icc(КР1533ТМ9) + 3*Icc(КР1533ЛА3) + Icc(КР1533ЛН8)) = 5, 5*(3*14+2*19+3*3+12) = 555, 5мВт.

Задержка переключения счетчика (Тпер.С) по входу «С» равна 2*tзд.(КР1533ЛН8) + tзд.(КР1533ТМ9) по входу «С» + 2*tзд.(КР1533ЛА3) = 2*7+17+2*11 (нс) = 53нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.С) по входу «С» равно 2*tзд.(КР1533ЛН8) + tзд.(КР1533ТМ9) по входу «С» = 2*7+17 (нс) = 31нс.

Задержка переключения счетчика (Тпер.R) по входу «R» равна 2*tзд.(КР1533ЛН8) + 2*tзд.(КР1533ЛА3) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «С» + 2*tзд.(КР1533ЛА3) = 2*7+2*11+17+2*11(нс) = 75нс.

Время формирования выходных сигналов счетчика (Тформ.R) по входу «R» равно 2*tзд.(КР1533ЛН8) + 2*tзд.(КР1533ЛА3) + tзд.(КР1533ИР13) по входу «С» = 2*7+2*11+17 (нс) = 53нс.

Количество ИМС, использованных в составе схемы кольцевого счетчика – 9 шт., а общее количество корпусов, включая фильтрующие конденсаторы и разъем – 20 шт.

 

Рис. 20. Схема кольцевого счетчика на базе D-триггеров.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: