Санариптик саат кристалл осцилляторун жана флиплерди колдонуу: 3 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Сааттар электрониканын дээрлик бардык түрүндө кездешет, алар ар кандай компьютердин жүрөгү. Алар бардык ырааттуу схемаларды синхрондоштуруу үчүн колдонулат. алар ошондой эле убакытты жана датаны көзөмөлдөө үчүн эсептегич катары колдонулат. Бул көрсөтмөдөн сиз компьютерлердин кантип саналарын жана флип -флопторду жана комбинациялык логиканы колдонуп санариптик сааттын кантип иштээрин биле аласыз. Долбоор ар бири белгилүү бир функцияны аткарган бир нече модулга бөлүнгөн.

Жабдуулар

Бул үйрөтүү үчүн сизге алдын ала билим керек болот:

• Санарип логика түшүнүктөрү
• Multisim симулятору (милдеттүү эмес)
• Электр схемалары жөнүндө түшүнүк

1 -кадам: Убакыт базасынын модулун куруу

Санариптик сааттын концепциясы - биз негизинен саат циклдерин санап жатабыз. 1 Гц саат ар бир секундда импульс жаратат. кийинки кадамдарда биз сааттын секундаларын, мүнөттөрүн жана сааттарын түзүү үчүн ал циклдерди кантип эсептей аларыбызды көрөбүз. 1 Гц сигналын чыгаруунун бир жолу - бул 32.768 кГц сигналын чыгаруучу кристалл осцилляторунун схемасын колдонуу (жогоруда мен ойлогондой пирс осциллятору деп аталат), биз аны Flip Flops чынжырынын жардамы менен бөлө алабыз. 32.768 кГцтин колдонулушунун себеби, бул биздин 20 кГц болгон эң жогорку угуу жыштыгынан жогору жана 2^15ке барабар. Маанилүү нерсенин себеби, J-K флип-флопту киргизүү сигналынын оң же терс четинде (FFге көз каранды) өтөт, андыктан чыгаруу эффективдүү түрдө баштапкы киргизүүнүн жарымына барабар жыштыкта болот. Эгерде биз 15 флип -флопту чынжырласак, анда биз 1 Гц сигналды алуу үчүн кирүү сигналынын жыштыгын бөлө алабыз. Мен жөн гана Multisimдеги симуляция убактысын тездетүү үчүн 1 Гц импульс генераторун колдондум. Бирок, нан тактасында мен жогоруда көрсөтүлгөн схеманы курууга же DS1307 модулун колдонууга болот.

2 -кадам: Seconds Counterди куруу

Бул модуль эки бөлүккө бөлүнгөн. Биринчи бөлүк 4-битке каршы эсептегич болуп саналат, ал 9га чейин саналып, секунданын 1-ордун түзөт. Экинчи бөлүк 3-биттик эсептегич болуп саналат, ал 6га чейин саналып, секунданын 10-ордун түзөт.

Эсептегичтердин 2 түрү бар, синхрондуу эсептегич (саат бардык ФФга туташкан) жана асинхрондук эсептегич, ал жерде саат биринчи ФФга берилет жана чыгаруу кийинки ФФтын сааты катары иштейт. Мен асинхрондук эсептегичти колдоном (ошондой эле толкун эсептегичи деп да аталат). Идея, эгерде биз FFтин 'J' жана 'K' кириштерине жогорку сигнал жөнөтсөк, анда FF киргизүү саатынын ар бир циклинде өз абалын которот. Бул абдан маанилүү, анткени биринчи ФФнын ар бир 2 которуштуруусу үчүн биринин артынан бири келе жаткан ФФда өндүрүлөт жана ушуга чейин. Ошондуктан биз кирүүчү саат сигналынын циклдерине барабар экилик санды чыгарабыз.

Жогоруда көрсөтүлгөндөй, сол жакта 4-битти 1-орунга эсептегич кылып турган менин схемам. Төмөндө мен Reset схемасын ишке ашырдым, бул негизинен AND дарбазасы, эгер эсептегичтин чыгышы ондукта 1010 же 10 болсо, Flip Flopsту калыбына келтирүүчү пинге жогорку сигнал жөнөтөт. Ошентип, AND дарбазасынын чыгышы 10 секундга 1 Pulse сигналы болуп саналат, биз аны 10 -орундук эсептегичибиз үчүн киргизүү сааты катары колдонобуз.

3 -кадам: Бардыгын бириктирүү

Ошол эле логика боюнча, биз Протоколдорду жана Мүнөттөрдү түзүү үчүн эсептегичтерди топтоону уланта алабыз. Ал тургай, андан ары барып, күндөрдү, жумаларды, ал тургай жылдарды санай алабыз. Сиз муну нан тактасында түзө аласыз, бирок эң ыңгайлуулугу үчүн RTC (реалдуу убакыт сааты) модулун колдонсоңуз болот. Бирок эгер сиз өзүңүздү шыктануу менен сезсеңиз, анда сизге негизинен керек болот:

19 J-K Flip Flops (же SN74LS73AN сыяктуу 10 Dual J-K ICs)

• 1 Гц киргизүү булагы (DS1307 модулун колдонсоңуз болот, ал 1 Гц чарчы толкунду жаратат)
• 6 бинардык 7 сегменттеги декодерлер (мисалы, 74LS47D)
• 23 Inverters, 7 3-кириш ЖАНА дарбазалар, 10 2-кириш ЖАНА дарбазалар, 3 4-кириш ЖАНА дарбазалар, 5 ЖЕ дарбазалар
• 6 сегменттүү алты бурчтуу дисплей

Мен санариптик сааттын кантип иштээрин ушул үйрөткүчтөн үйрөндүңүз деп үмүттөнөм, ар кандай суроолорду берүүдөн тартынбаңыз!