╔══════════════════════════════════════╗
║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.
Other articles:
