Faultless
#03
31 декабря 1995 |
|
Сделай сам - Применение микросхем серии К155.
╔══════════════════════════════════════╗ ║Раздел:Сделай сам; ║ ║Статья:Применение микр. серии К155; ║ ║Музыка:Dreamer; ║ ║Текст :Ворожкин Александр. ║ ╚══════════════════════════════════════╝ Микросхема К155ИР15 (рис.1) представ- ляет собой четырехразрядный регистр с возможностью переключения выходов в вы- сокоимпедансное состояние.Потребляемый ею ток не превышает 72 мА, максимальная частота следования тактовых импульсов равна 15 МГц. Информация, поступающая на входы D1-D4, записывается в триггеры регистра по фронту положительного тактового импуль- са на входе C.При воздействии такого же импульса на вход R они устанавливаются в нулевое состояние.Регистр имеет два равноправных входа разрешения записи EWR.Присутствие уровня 1 на любом из них запрещает запись в триггеры.Сигналы на входах EWR и D1-D4 могут изменяться при любом уровне (0 или 1) на входе C,важно лишь их состояние непосредственно перед фронтом положительного импульса на этом входе.Микросхема имеет также два равноп- равных входа EZ.При уровне 1 на любом из них выходы регистра переключаются в вы- сокоимпедансное состояние, причем работа микросхемы по другим входам (записи и обнуления) не нарушается. Основное назначение регистра - запись, хранение и передача информации.Для при- мера на рис.2 изображена схема устройст- ва для одновременной записи четырех- разрядной информации от источников <<Данные 1>> и <<Данные 2>> по фронту тактового импульса на входе <<Запись>> и поочередной передачи ее на выходы по сигналам <<Чтение 1>> и <<Чтение 2>>. Наличие двух входов разрешения записи EWR и перевода выходов в высокоимпеданс- ное состояние EZ позволяет легко органи- зовать матричное управление большим чис- лом микросхем.Например , две микросхемы K155ИД4 могут управлять (одна по гори- зонтали,другая по вертикали) матрицей из 64 регистров K155ИР15 по входам EZ.В ре- зультате обеспечивается одновременная запись и запоминание 256 бит информации и последовательная передача ее по 4 бита в необходимом порядке.Управляя матрицей регистров по входам EWR, можно последо- вательно записывать информацию от раз- личных источников и параллельно переда- вать ее,если выходы микросхем не объеди- нены. Микросхема K155ИР17 (см.рис.1) - спе- циальный регистр , предназначенный для построения аналого-цифровых преобразо- вателей (АЦП), работающих по принципу последовательного приближения, с числом разрядов 12.Потребляемый ею ток не пре- вышает 124 мА,максимальная частота сле- дования тактовых импульсов - 15 МГц. Регистр имеет вход C для отрицательных тактовых импульсов (триггеры регистра переключаются по их спаду),вход D для сигналов запоминаемой информации , входы разрешения преобразования ERD и сбр. S. Работу микросхемы иллюстрируют времен- ные диаграммы сигналов на входах и выхо- дах, изображенные на рис.3.При уровне 0 на входах ERD и S по спаду очередного отрицательного тактового импульса преоб- зования P также возникает уровень 1.Та- кое состояние регистра сохраняется до тех пор, пока на входе S присутствует уровень 0. После поступления уровня 1 на вход S спад первого же тактового импульса (1) записывает в триггер регистра с выхода- ми 12' и 12 информацию с входа D (имеет значение уровень до спада тактового импульса), устанавливает на выходе 11 уровень 0,а на выходах 1-10 и P остается уровень 1.Так как в нашем случае на вход D воздействует уровень 1,то на выходе 12 появляется такой же уровень.Спад сле- дующего тактового импульса (2) записы- вает информацию с входа D (также уровень 1) в триггер с выходом 11 и устанавли- вает на выходе 10 уровень 0 и т.д.Таким образом на выходах регистра поочередно появляется уровень 0, а затем информация с входа D. После того, как импульс 12 запишет ин- формацию в триггер с выходом 1,на выходе P возникает уровень 0 и состояние ре- гистра фиксируется до появления такого же уровня на входе S.Если последний со- единить с выходом P,то по спаду очеред- ного тактового импульса (13) регистр установится в исходное состояние (ана- логично импульсу 0) и далее повторится описанный выше цикл работы с периодом 13 тактов. В случае подачи уровня 1 на вход ERD на выходах 1-12,P появляется такой же уро- вень , не изменяющийся от сигналов на других входах.Соединив выход P одной микросхемы с входом ERD другой,как пока- зано на рис.4, можно построить регистры на 24,36,48 и т.д. разрядов.Такие ре- гистры работают аналогично одной микрос- хеме,а при соединении выхода P последней с объединенными входами S - циклично с периодом соответственно 25,37,49 и т.д. тактов.Микросхему можно использовать и как регистр с меньшим числом разрядов (11-1),если вход S соединить с соответ- ствующим выходом (1-11). При подаче на вход D постоянного уровня 1 регистр работает как счетчик-дешифра- тор , на выходах которого поочередно на время периода тактовых импульсов появ- ляется уровень 0.Коэффициент пересчета такого счетчика равен 13,если вход S со- единен с выходом P,но может быть и мень- ше (2-12), если этот вход соединен с соответствующим выходом (1-11).Если же на вход D постоянно подан уровень 0, то по спаду каждого тактового импульса уро- вень 1 на очередном из выходов 11-1 сме- няется уровнем 0 и остается таким до конца цикла, а на выходе 12 присутствует постоянно уровень 0.Длительность цикла так же, как в предыдущем случае , может быть от 2 до 13 периодов тактовых им- пульсов. Схема возможного варианта АЦП изображе- на на рис. 5.К выходам 1-12 микросхемы DD1 подключен цифро-аналоговый преобра- зователь (ЦАП) DA1,у которого 12 - стар- ший разряд , вход 1 - младший.Компаратор DA2 сравнивает выходное напряжение ЦАП и преобразуемое входное.ЦАП и компаратор могут быть самых разных типов, например, можно использовать K594ПА1 и K554СА3 соответственно. Тактовый импульс 0 (см.рис.13) устанав- ливает регистр DD1 в исходное состояние, и на входы ЦАП DA1 поступают сигналы ко- да 011...1.На его выходе появляется уро- вень, равный половине максимального пре- образуемого ЦАП напряжения,и компаратор DA2 сравнивает этот уровень с входным. Если последний оказывается больше (см. диаграмму U/Uвх.мах), на выходе компара- тора возникает уровень 1.Тактовым им- пульсом (1) он записывается в триггер с выходом 12 и сохраняется до конца преобразования (при меньшем входном нап- ряжении в этот триггер запишется уро- вень 0). По окончании тактового импульса 1 на выходе 11 регистра DD1 появляется уро- вень 0,и на входы DD1 появляется уровень 0,и на входы ЦАП поступают сигналы вхо- да 1011...1.Теперь входное напряжение сравнивается с уровнем 3/4 (1/2+1/4) преобразуемого ЦАП.Если оно больше и этого значения (см.рис.3), в триггер с выходом 11 записывается тоже уровень 1 (в ином случае - 0) следующим тактовым импульсом (2),и на ЦАП воздействуют сиг- налы кода 11011...1.В этом случае вход- ное напряжение сравнивается с уровнем 7/8 (1/2+1/4+1/8) от максимального и, если оно становится меньше ( как на рис.3),в триггер с выходом 10 записы- вается уровень 0,а уровень сравнения по- нижается на 1/16,и т.д. После импульса 12 на выходах 12-1 ре- гистра присутствуют сигналы двоичного двенадцатиразрядного параллельного кода (для нашего случая 110101...01), а уро- вень 0 на выходе P сигнализирует об окончании преобразования и может быть использован для перезаписи сигналов сформированного кода в регистр хранения. В процессе преобразования на выходе D0 регистра появляется задержанная на один период тактовых импульсов информация с входа D, т.е. сигналы последовательного кода входного напряжения.При соединении выхода P с входом S (см.рис.15) работа АЦП становится циклической с периодом 13 тактов.Разрядность АЦП может быть умень- шена (при использовании вместо P любого из выходов 1-11) или увеличена (при сое- динении регистров по схеме на рис.14 и подключении ЦАП с соответствующим числом входов). Микросхему K155ИР17 можно применить также в устройствах,производящих другие операции по принципу последовательного приближения.Например , подсоединив к ре- гистру цифровой умножитель кодов, можно построить устройство, извлекающее квад- ратные корни.При этом сигналы начального состояния регистра в коде 011...1 счи- таются пробным значением,которое цифро- вым умножителем возводится в квадрат,а затем цифровым компаратором сравнивается с кодом числа, из которого извлекается корень.Далее устройство работает анало- гично АЦП, а на его выходах получаются сигналы кода квадратного корня.Таким же образом устройство может делить коды или определять код обратного числа.
Другие статьи номера:
Похожие статьи:
В этот день... 13 ноября