39 Курсовой проект

определяется типом используемого кварцевого резонатора. Целесообразно

выбирать кварцевые резонаторы при частотах более

100 кГц.

3. Формирователи коротких импульсов

На рис. 6.3 приведены временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие использование логических элементов 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ в качестве формирователей коротких импульсов по перепадам входного сигнала. В зависимости от типа применяемой логики можно выделять положительные или отрицательные перепады. Кроме того, выходные импульсы могут иметь как положительную, так и отрицательную полярность.

Рис. 6.3. Формирователи коротких импульсов по перепадам входного сигнала

Формирование выходного импульса происходит благодаря задержке распространения сигнала в логических элементах. Именно с этой целью схема содержит цепочку инверторов, число которых должно быть нечетным (3, 5 и т .д.). Из временных диаграмм видно, что импульсная последовательность В инвертирована и задержана относительно входного сигнала А на время задержки распространения в трех элементах и длительность выходного импульса равна этому интервалу времени.

Определить выходной сигнал логического элемента можно с помощью его таблицы истинности. Время задержки распространения в одном логическом элементе микросхемы серии К155 можно принять равным 10-20 нс.

Выходной импульс С сформирован по положительному перепаду входного сигнала А, а импульс D – по отрицательному перепаду. Такие формирователи коротких импульсов по перепадам измеряемого интервала

40

могут быть использованы для получения импульсов сброса счетчиков и импульсов записи в память.

Если выходным элементом является ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, то схема будет выделять и положительные, и отрицательные перепады входного сигнала.

4. Обработка асинхронного сигнала

При необходимости использования в цифровой схеме каких-либо механических переключателей следует позаботиться о том, чтобы устранить дребезг контактов, который может самым пагубным образом сказаться на работе схемы. При размыкании или замыкании механического ключа (кнопки) возникает цепочка импульсов вследствие вибрации контактов . Если такой переключатель соединен с динамическим входом цифровой схемы, то она зарегистрирует неопределенное число импульсов вместо истинных одиночных.

На рис. 6.4 представлен простой способ устранения дребезга контактов с помощью RS-триггера.

Рис. 6.4. Устранение влияния вибраций контактов:

• – схема, б – временные диаграммы

• состоянии покоя R=1, S=0 и, следовательно, Q=1 и Q=0. При замыкании нормально разомкнутого контакта на выходах появляются противоположные уровни, а когда снова замыкается нормально замкнутый контакт, триггер возвращается в исходное состояние.

Синхронизация входных сигналов с тактовой частотой цифрового устройства может производиться простейшим способом с помощью динамического D-триггера. Внешний сигнал А подается на вход D, а тактовый сигнал системы – на вход C. Таким образом, состояние входной переменной считывается в момент фронта тактового импульса и передается на выход триггера. При таком способе синхронизации входных данных может быть пропущен импульс, длительность которого меньше,

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ