брояч - делител - делител на честота

този модул е използван много често в електронните апаратури, тъй като необходимостта от различни честоти за контрол на различните електронни блокове в един и същ контролер. в днешно време процесорите контролират всички блокове като точните честоти на пиновете се задават софтуерно. за направата на електроника без процесорно управление ще са необходими един или два генератора на висока честота с правоъгълни импулси които след това да бъдат разделени на множество по ниски честоти за употреба в електронните блокове. накратко, делителите на честота са следващ блок след генераторите като изходите им могат да бъда произволен брой с необходимите честоти.

представената статия и графичен материал показва обикновен генератор на 74LS00 правоъгълни импулси със двоичен броя 74LS193 до 16 изходите /4 на брой/ на който могат да се използват за включване на различни електронни блокове към съответният пин за подаване на определена честота / мерна единица херц в секунда Hz/s /. изходната графика която показва на изходите на брояча делението на входната честота е показана за всяка симулация, тъй като брояча има реверсивна функция. това означава че можете да бройте от 0 до 16 когато подавате правоъгълни импусли на единия вход. на другия вход подаваните от същия генерато импулси ще накарат брояча да брой в намаляващ ред или от 16 до 0, като това ще промени резултата на изходната графика в прозореца.


 

на показаната схема на делителя са изследвани 5 изхода на честота с правоъгълен импулс. в следващите графики ще видите моменти от самата симулация на програмата в показаната схема и честотна анализация.

U1 - първи изход е директно от генератора на импулса с честота приблизително 13-14 Hz/s. това не е кой знае колко висока честота, но за симулатора е достатъчна да покаже изследваният процес. софтуерните симулатори като протеус и други не са в състояние да генерират високи честоти. за това електронните схеми се изработват на живо и с помоща на високочестотни осцилоскопи, сигнални и логически анализатори се изследват честотите, видовете сигнали според графиката и друг параметри.

U2 - Q0 - първи изход на брояча - от този изход подадената честота на входа на брояча излиза разделена на 2, тоест когато генератора направи 2 импулса , на този вход ще има 1 импулс. делението на 2 можете да засечете и на показаната графика на прозореца DIGITAL ANALYSIS, като поставите права линия по вертикала на целия прозорец и в дадената линия да видите какви стойности има изходите на брояча всеки спрямо другия изход спрямо генератора.

U2 - Q1 - втори изход на брояча - на този изход на брояча ще се появи импулс когато генератора направи 4 импулса. това означава че спрямо Q0 честотата е разделена на 2.
U2 - Q3 - трети изход на брояча - ще има импулс след 8 импулса
U2 - Q4 - четвърти изход на брояча -  ще има импулс след 16 импулса

изходи за прехвърляне към други броячи за каскадно свързване.
това са изходите
U2 - TCU - броене във възходящ ред - увеличение с 1 - изход за кратък импулс който се появява след като брояча е достигнал състояние 1 на всички изходи, тоест Q1-1, Q2-1, Q3-1, Q4-1 или 1111 ПРИ БРОЕНЕ ОТ 0 до 16. това се нарича състояние за запълване като в същия момент се подава и импулса за прехвърляне на броенете към следващия брояч. ще разгледаме това в някои от следващите уроци.

U2 - TCD - броене в низходящ ред - намаление с 1 - изход за кратък импулс който получава 1 когато изходите Q1, Q2, Q3, Q4 са установени в 1111 ПРИ БРОЕНЕ В НИЗХОДЯЩ РЕД ОТ 16 към 0.

в показаната графика можете да видите че на изхода за обратно броене винаги има само състояние 1, това е така защото производителите на чипъ, са направили интегралата по този начин. тъй като броячите в някой случай се свързват към различни по сложни блокове и дори процесори, лесно може да се контролират състоянията на двата входа за броене - дали да се брои с увеличение 1 или да се брои с намаление 1.



картинката показва схемата в начално установяване след пускане на захранващото напрежение. можете да видите кратък момент преди началото на генерирането и броенето/деленето на импулсите като честотният метър в момента показва 0 Hz/s. прозореца за цифровия анализ не е динамичен. това означава че дори и да е спряна симулацията той ще показва изходящите графики от следените изходи. това е момента от начално установяване на брояча при подаване на импулсите на увеличаващия вход. опитайте се да пресметнет и правилно да преобразувате двоичното число от изходите на брояча. има значение как въвеждате в калкулатора последователноста от състоянието 0 или 1 от изходите на брояча.



показаната картинка е кадър от цялата симулация като честотомерът показва че в момента генерираната честота е 13 Hz/s а състоянието на брояча е
>>> 0101 <<< . оставям на вас да разберете кое е числото в десетична бройна система запечатано на кадъра. ОБЪРНЕТЕ ВНИМАНИЕ КАК ВЪВЕЖДАТЕ ЧИСЛАТА ВЪВ КАЛКУЛАТОРА ЗА ДА ПОЛУЧИТЕ ПРАВИЛНОТО ЧИСЛО КОЕТО Е НА КАДЪРА!!! ИМАЙТЕ ПРЕДВИД ЧЕ В МОМЕНТА БРОЯЧА БРОЙ С УВЕЛИЧЕНИЕ ЗАЩОТО ИМПУЛСИТЕ СА ПОДАВАНИ НА ВХОДА ЗА БРОЕНЕ С УВЕЛИЧЕНИЕ !!!!.
ОСВЕН ТОВА В КАЛКУЛАТОРА ЗА ПРОГРАМИСТИ РЕДЪТ НА ВЪВЕЖДАНЕ НА ЧИСЛАТА Е ОТ СТРАШИЯ КЪМ МЛАДШИЯ БИТ !!!!
които са прочели предните уроци, ще знаят какво показват сините квадратчета и червените квадратчета. както и сивите квадрачета, които са важни защото има пинове които свързани по схема и които не с свързани и са във сив цвят.


БРОЕНЕ до 16 С НАМАЛЯВАНЕ С ЕДИНИЦА - 16 до 0 с минус 1
на снимката можете да видите че подаваните от генератора импулси постъпват на пина на брояча който ще предизвика броене от 16 до 0 с -1. тъй като броячът е с доста разширени функции който можете да намерите в неговото описание в интернет, ще раз гледаме само броенето с увелияаване и намаляване. другите функции изискват доста сложна схема за показване на всички възможности на тази интеграла.



както можете да заблежите изходната графика при броене с намаляване е с различен резултат спрямо с процеса при броене с увеличение. това е показателно за работата на броя в двата режима както и за правилното изучаване на режимите за да се намери правилен вариант при употреба на интегралата в различни приложения. не е изключено в един и същи цифров блок, модул или цяла електронна схема да се наложи да използвате няколко интегрални чипа в различни режими на работа за да достигнете желан резултат на работа на проектираната схема.



това е момента от начално установяване на брояча при подаване на импулсите на намаляващия вход. опитайте се да пресметнет и правилно да преобразувате двоичното число от изходите на брояча. пак да кажа има значение как въвеждате в калкулатора последователноста от състоянието 0 или 1 от изходите на брояча. полученото число ако не сте сигурни потърсете в интернет как се работи с калкулатора за програмисти в уин защото за в бъдеще ви очакват доста по сложни двоични и шестнайсетични комбинации от числа за да установите дадена информация от пиновете на чип, даден регистър и други данни.



кадър от реалната симулация на процеца на делене. числото на изходите на брояча установете сами.

последната снимка е сравнение на двете графики в двата различни процеса - при броене с увеличение с 1 и броене с намаление с 1


когато поставите права вертикална линия на двете графики ще може да намерите разликите във двете графики във всеки един момент от двата процеса. надписал съм ги нарочно коя коя е , за да е по лесно за вас. може да забележите че има изходи които и в двете графики д едно и също време са със едни и същи показатели. опитайте се да намерите разликите за кои изходи са промените и в кои времена са показани според броя на импулсите от генератора.

тази графика е доста добро начало за запознаване с графичните изходи в електрониката, защото в по късен момент според графиката на даден чип ще можете да разберете във всеки един момент от процес какво е състоянието на даден вход, изход, контролен пин на интеграли. процесори и други чипове в електрониката.

графичен анализ на входове и изходи е изключително важен за електрониката. всеки производител на чипове, задължително дава в описанието така наречените времедиаграми, които показват при активирането на функции в чипа, какви трябва да са сигналите в даден момент за да може правилно да се изпълни функцията в интегралата. особенно в процесорите и логическите елементи които процесорите управляват е задължително да четете времедиаграмите защото това после води до написване на програмите които ще задвижат цялата електрона схема. има управление на памети, дисплеи, комуникационни чипове, външни логики и много други чипове, модули и стандарти, които са описани в документи съдържащи време диаграми за даден процес. ще разгледаме няколко в следващите уроци

каскадно свързване на броячи ще покажем в някой от слдващите уроци, като имате предвид че цимулацията може на е сполучлива защото софтуерният симулатор не може да генерира много високи честоти. опитайте се да пресметнете на колко че се дели честотата ако имате 2 или 3 брояча от 0 до 16. след като знаете че един брояч до 16 дели на ???? ;)

следваща графика
следваща графика