2.7. Проектирование блока управления.

Для согласования отдельных узлов устройства необходима схема управления. В ее функции входит следующее:

— начальная установка всех регистров и счетчиков при включении;

— управление записью данных в регистры хранения и регистры сдвига;

— управление сдвигом данных записанных в регистры сдвига;

— индикация переполнения и обнуления счетчиков;

Анализ вышесказанного, позволяет сделать следующие выводы о необходимых компонентах схемы управления:

1. для управлением начала и конца измерения необходим ключ на триггере;

2. для управления записью информации в регистры хранения и управлением передачей последовательного кода необходим электронный ключ на триггере;

3. для управления регистром сдвига необходим счетчики с коэффициентом пересчета равным 10 и 6;

4. для согласования по времени процессов записи информации и обнуления счетчиков необходимы элементы задержки.

Схема блока управления приведена в приложении 3.

Использованные микросхемы приведены в таблице 10

Таблица 10 – использованные микросхемы

Номер	Тип
	К555ТМ2
	К555ЛЕ1
	К555ЛА3
	К555ЛА1
	К555ЛЕ4
	К555ЛИ6

Таблица 11 – параметры микросхем

Номер	Тип	, мВт	нс	МГц
	К555ЛЕ1	40	24	25
	К555ЛЕ4	40	25	25
	К555ЛИ6	21	24	25

а) б)

в)

Рисунок 15 – Цоколевка микросхем:

а – К555ЛЕ1;

б – К555ЛЕ4;

в – К555ЛИ6.

Блок управления работает следующим образом. Во время начальной установке при включении питания все триггера и счетчики сбрасываются в ноль. При появлении отрицательного фронта измеряемого импульса на выходе детектор фронтов появится импульс который переключит триггер в единичное состояние. При этом поступившая единица на вход элемента И-НЕ разрешит прохождение счетных импульсов на счетное устройство.

По приходу положительного фронта измеряемого импульса триггер переключится в нулевое состояние, тем самым запрещая подсчет импульсов. По положительному фронту импульса с выхода триггера информация запишется в регистры хранения. Этот же импульс пойдя линию задержки 40 Нс обнулит счетное устройство. Поскольку время записи информации в регистры хранения составляет 14 Нс было принято решение отказаться от стробирования дешифратора кода. Вывод информации на индикатор статический.

Также по положительному фронту импульса на выходе триггера , триггер перейдет в единичное состояние, тем самым запретив прохождение импульсов генератора на счетное устройство и одновременно разрешив работу регистров сдвига ( ) и блока управления регистрами сдвига. При этом информация продолжает хранится и выводится на индикатор.

Блок управления регистрами сдвига состоит из асинхронного счетчика построенного по принципу дешифрации состояний. Счетчик имеет коэффициент пересчета равный 13. На нулевом такте блок формирует сигнал параллельной загрузка информации в регистры сдвига (элементы ), который подается на вход РЕ регистров. Следующие 12 тактов информация передается в линию. На тринадцатом такте счетчик обнуляется и переводит триггер в нулевое состояние, тем самым разрешая подсчет импульсов и запрещая работу регистров сдвига. При приходе отрицательного фронта измеряемого импульса все повторяется снова.

При переполнении счетчика на его выходе Р сформируется сигнал, который обнулит счетчик и переведет триггер а нулевое состояние. При этом информация на индикаторе не изменится. Переполнение отображается на индикаторе светодиодом красного цвета.

Рис.16 Схема кодопреобразователя на основе дешифратора и шифратора

Рис. 17 Временная диаграмма устройства.