Liczniki

1. Wstęp

a. Na ostatnich zajęciach zajmowaliśmy się licznikami synchronicznymi, oraz

asynchronicznymi. Służyły nam one tylko do tego, aby wyświetlać kolejne

liczby w zakresie od 0 – 15. Tematem obecnych zajęć jest bardziej praktyczne

wykorzystanie liczników. Do wykonania był zegar cyfrowy. Oprócz liczników,

do wykorzystania mieliśmy 7-segmentowy wyświetlacz cyfrowy. Można na

nim wyświetlić jedną cyfrę.

2. Wykonanie ćwiczenia

a. Pierwszym zadaniem, był wstęp do utworzenia zegara, mianowicie wykonanie

licznika dwójkowego na jak największej ilości przerzutników.

Dwójka licząca na przerzutniku typu JK

Dwójka licząca na przerzutniku JK, wariant II.

Dwójka licząca na przerzutniku typu T

Przerzutnik T można przedstawić jako przerzutnik JK o połączonych wejściach.

Przerzutnik typu T będzie przyjmował stan przeciwny, gdy podamy na wejście stan logiczny 1. Będzie on się zmieniał pod wpływem zegara.

Dwójka licząca na przerzutniku typu D

Układ przyjmuje stan jaki podajemy na wejściu. Aby stan wyjścia regularnie sie

zmieniał musimy podać na wejście ~Q.

b. Aby wykonać zegar, nie można było po prostu zrobić licznika liczącego do

mod 60. Na każdą cyfrę należało przygotować osobny licznik. Z tego względu

potrzeba nam była stworzyć licznik mod10, mod6 i mod3. Dzięki temu

możemy utworzyć zegar 24-godzinny. Liczniki musiały być synchroniczne,

aby stan na wszystkich zmieniał się równocześnie. W przeciwnym przypadku

mogłoby się okazać, że wyświetlacz, przy przejściu np. ze stanu 2 na 3 po

drodze wyświetlał 0.

Licznik mod10

Licznik mod6

Licznik mod3

Główną ideą przy projektowaniu zegara było, aby sygnał z poprzedniego stanu(poprzedniej cyfry) był sygnałem zegarowym dla następnego licznika. Oprócz tego trzeba było trochę opóźnić zmianę na pierwszym z przerzutników, bo przy normalnej prędkości, wyświetlacz nie nadążał przestawiać się. Do tego użyty został zestaw 4 liczników synchronicznych zbudowanych na przerzutnikach typu D.

Opóźniacz

Cały schemat zegara wygląda następująco:

Każda grupa przerzutników odpowiada za odpowiedni wyświetlacz, a te ustawione w odpowiedniej kolejności tworzą zegar. Gdy na ostatnim zegarze pojawi się liczba 2, a na drugim 4 (czyli gdy wybije 24), dodatkowa bramka powoduje wysłanie na wszystkie przerzutniki sygnału clear, co powoduje wyzerowanie zegara. Dzięki temu uniknęliśmy tworzenia dodatkowego licznika mod 5. Niestety duża ilość połączeń między poszczególnymi elementami powoduje, że sam schemat staje się nieczytelny. Aby działał poprawnie(czyli aby jedna sekunda na nim była rzeczywistą jedną sekundą) należy częstotliwość pracy ustawić na 8 Hz.

3. Wnioski

Liczniki dwójkowe możemy wykonać na dużej liczbie przerzutników.

Praktycznie na każdym typie przerzutnika możemy zbudować licznik

dwójkowy. Za pomocą liczników, możemy wykonać wiele potrzebnych

urządzeń. Nie służą one tylko do zliczania wykonanych czynności, ale przy

odpowiednim połączeniu mogą robić za stopery, zegarki, minutniki itd.