2024/11/30 21,439

Viskas apie 74LS90 BCD skaitiklį IC

Skaitmeninės elektronikos pasaulyje, tikslus skaičiavimas ir duomenų vizualizacija yra būtini įvairioms programoms, pradedant skaitmeniniais laikrodžiais ir baigiant dažnių skaitikliais.Dvejetainiai koduoti dešimtainiai (BCD) skaitikliai, tokie kaip plačiai naudojami 74LS90, suteikia veiksmingą priemonę dvejetainei logikai sujungti su žmogaus skaitomomis dešimtainėmis sistemomis.Šie skaitikliai yra pagrindiniai šiuolaikinių įrenginių komponentai, leidžiantys sklandžiai skaičiuoti, rodyti integraciją ir dažnio padalijimą.Šis straipsnis įsigilina į BCD ir dešimtmečio skaitiklių detales, pabrėžia 74LS90 IC ypatybes ir operacijas ir tiria jo praktinius pritaikymus skaitmeninėse sistemose.

Katalogas

Tyrinėti BCD ir dešimtmečio skaitiklius

Dvejetainis užkoduotas dešimtainis (BCD) skaitiklis, dar žinomas kaip dešimtmečio skaitiklis, yra skaitmeninė grandinė, specialiai sukurta skaičiuoti dešimtainiais skaitmenimis, o ne grynu dvejetainiu.Jis veikia sinchronizuodamas su dešimtaine sistema, važiuodama dviračiu per vertes nuo 0 iki 9, prieš pradedant atstatyti į 0. Šis atstatymas užtikrina suderinamumą su sistemomis, kurioms reikalingi dešimtainės dalys pagrįstos išėjimai, pavyzdžiui, skaitmeniniai ekranai ir laiko grandinės.

Savo šerdyje skaitiklis yra sudarytas iš keturių JK flip-flops, išdėstytų, kad būtų padidintas skaičius su kiekvienu įeinančiu laikrodžio impulsu.Kiekvienas flip-flop reiškia dvejetainį svorį (1, 2, 4 ir 8), leidžiantį skaitiklį išvesti dvejetainį dešimtainio skaitmens ekvivalentą.Operacija vyksta paeiliui, judant per būsenas, atitinkančias 0000 (dešimtainis 0) iki 1001 (dešimtainis 9 dešimtainis).Pasiekus 1001, grandinė automatiškai iš naujo nustato visus išėjimus iki nulio, užtikrinant, kad skaičiavimo ciklas vėl prasideda nuo pat pradžių.

Ši funkcija dažniausiai naudojama programose, kuriose būtina skaičiuoti po kablelio.Pavyzdžiui, skaitmeniniai laikrodžiai, dažnių skaitikliai ir skaitiniai rodikliai remiasi tokiu elgesiu, kad vizualiai vaizduoja skaičius tokią formą, kurią galite intuityviai suprasti.Suderindamas jo veikimą su dešimtaine sistema, BCD priešinasi atotrūkį tarp dvejetainės logikos ir skaitomų skaitinių sistemų, todėl ji yra būtina šiuolaikinėje elektronikoje.

74LS90 BCD skaitiklio apžvalga

74LS90 IC yra universalus skaitmeninis skaitiklis, skirtas dvejetainiam kodiniam dešimtainio (BCD) skaičiavimui, todėl jis yra idealus programoms, kurioms reikalingas dešimtainis išėjimas.Jis veikia kaip „Mod-10“ skaitiklis, galintis suskaičiuoti nuo 0 iki 9. Tai pasiekiama naudojant keturis vidinius pagrindinius vergų JK flip-flops, kuris iš eilės perjungia būsenas, kad būtų pavaizduotas dvejetainis dešimtainių skaičių ekvivalentas.Skaitymo išėjimai, pažymėti QA, QB, QC ir QD, atitinka atitinkamai skaičiavimo sekos dvejetainius svorius (atitinkamai 1, 2, 4 ir 8).Suskaičiavimą inicijuoja krintantis laikrodžio signalo kraštas, o IC lankstumą dar labiau padidina jo atstatymas (R1, R2) ir iš anksto nustatytas (S1, S2) įėjimai, kurie leidžia skaitiklį atstatyti į nulį arba iš anksto nustatyti konkrečiaivertė pagal poreikį.

Veikimo būdai

• Padalinkite-2 skaitiklį

Kai naudojamas tik pirmasis „Flip-Flop“, naudojant įvesties laikrodžio signalą, prijungtą prie CLK A, 74LS90 veikia kaip „Divide-By-2“ skaitiklis.Šiuo režimu skaitiklis išveda laikrodžio signalą su puse įvesties signalo dažnio.Šis paprastas dažnio padalijimas yra ypač naudingas programoms, kurioms reikalingas signalo kondicionavimas arba žemesnio dažnio laikrodžio signalai.

• Padalinkite prie 5 skaitiklį

Naudojant paskutinius tris „Flip-Flops“ ir maitindami laikrodžio signalą į CLK B, „74LS90“ veikia kaip „Divide-By-5“ skaitiklis.Šioje konfigūracijoje skaitiklis sukuria išvesties signalą su 4: 1 žymės ir erdvės santykiu, tai reiškia, kad išėjimas išlieka didelis vienam laikrodžio ciklui ir žemai-kitiems keturiems.Ši funkcija dažnai naudojama laiko grandinėse arba atsižvelgiant į konkrečius dažnio reikalavimus.

• Padalinkite po 10 skaitiklį

Kai abi skaičiavimo funkcijos yra sujungtos, „74LS90“ veikia kaip padalijimas pagal 10 skaitiklį, kuris yra pagrindinis jo veikimo būdas.Pradedant nuo dvejetainio 0000 (dešimtainis 0 dešimtainis), priešprieša paeiliui pereina per dvejetaines būsenas iki 1001 (dešimtainis 9 dešimtainis), prieš pradedant atstatyti iki nulio.Šis dviračių sporto procesas daro IC idealų skaičiavimo ar laiko nustatymo operacijoms.Prijungus prie šviesos diodų, dvejetainiai išėjimai pateikia vizualinį dabartinio skaičiaus indikaciją, siūlančią intuityvų būdą stebėti skaičiavimo procesą.

• BCD dešimtmečio skaitiklis rodymo programoms

Praktiškiausiu atveju „74LS90“ vairuoja septynių segmentų ekranus, konvertuodama BCD išėjimus į dešimtainius skaičius nuo 0 iki 9 iki BCD iki septynių segmentų dekoderio.Ši sąranka yra ypač naudinga kuriant skaitmeninius laikrodžius, skaitiklius ar bet kurią sistemą, kuriai reikalinga aiški skaitmeniniai duomenų vizualizacija.Dėl galimybės sklandžiai sąsajai su vaizdiniais ekrano komponentais sąveikauja su 74LS90 pagrindiniu šiuolaikinių skaitmeninių sistemų elementu.

PIN konfigūracija

Nr.	PIN vardas	Aprašymas
1	CLKB	Laikrodžio įvestis 2
2	R1	1 nustatymas
3	R2	Atstatymas 2
4	NC	Neprijungtas
5	VCC	Teigiamas tiekimo įvestis
6	R3	3 nustatymas 3
7	R4	Atstatymas 4
8	QC	Išėjimo kaištis 3
9	QB	2 išėjimo kaištis
10	GND	Žemė
11	QD	Išėjimo kaištis 4
12	QA	Išvesties kaištis 1
13	NC	Neprijungtas
14	Clka	Laikrodžio įvestis 1

Grandinė

Savybės

Savybė	Aprašymas
Pagrindinis skaitiklis	Tarnauja kaip pagrindinis skaitiklis nuo 0 iki 9.
Autonominis skaičiavimas	Gali savarankiškai inicijuoti 0 ir baigti 9.
TTL suderinamumas	Suderinamas su bet kokiu TTL pagrįstu aparatu ir Mikrokontroleriai dėl jo TTL išėjimo.
Energijos efektyvumas	Gali pasigirti efektyviu energijai.
Pakuočių tipai	Galima įsigyti įvairių pakuočių tipų, įskaitant PDSO, PDIP ir GDIP.
Vidinė apsauga	Apsaugotas nuo spaustuko įtampos.

Techninės specifikacijos

Parametras	Specifikacija
Veikimo įtampos diapazonas	4,75 V - 5,25 V.
Darbinė temperatūros diapazonas	Nuo 0 ° C iki 70 ° C.
Įvesties įtampa (aukšta)	Mažiausiai 2,0 V.
Įėjimo įtampa (žema)	Maksimalus 0,7 V.
Išėjimo srovė (aukšta)	-0,4MA
Išėjimo srovė (žema)	8.0MA
Integruotas spaustuko diodo apsaugos diapazonas	-1,5v

Alternatyvūs modeliai

• 74LS92

• 74LS93

• 74LS162

Naudojant dešimtmečio skaitiklį

Norint valdyti dešimtmečio skaitiklį, pavyzdžiui, „74LS90“, reikia kontroliuoti laikrodžio įvestį, kad būtų suaktyvintas jo skaičiavimo funkcija.Laikrodžio įvestis keičiasi tarp aukšto loginio ir žemo loginio lygio, o kiekvienas perėjimas sukelia skaitiklį padidinti jo skaičių.Viduje skaitiklis paeiliui pažvelgia į dvejetaines vertes, kurios atspindi dešimtainius skaičius, kai naudojami dvejetainėje koduotoje dešimtainėje (BCD) konfigūracijoje.Skaičiavimo procesas iš naujo nustato automatiškai pasiekus maksimalią vertę, paprastai 1001 (9 dešimtainę dešimtainę), prieš pradedant nulį.

Kad skaičius būtų vizualiai prieinamas, dešimtmečio skaitiklio išėjimai dažnai yra sujungti su 7 segmentų ekranu per BCD iki 7 segmento tvarkyklę IC.Vairuotojas išverčia BCD išėjimus į atitinkamus signalus, kurių reikia norint apšviesti atitinkamus ekrane esančius segmentus, sudarydamas dešimtainius skaičius nuo 0 iki 9. Dėl šios tiesios sąrankos dešimtmetis daro dešimtmetį labai efektyvų programose, kai skaitmeninius duomenis reikia rodyti vartotojo vartotojui-Draugiškas formatas, pavyzdžiui, skaitmeniniai laikrodžiai, laikmačiai ar skaitikliai.

Kaip veikia 74LS90 skaitiklis?

„74LS90“ skaitiklis yra pastatytas aplink keturis JK Flip-Flops, sutvarkytas atlikti „Mod-2“ ir „Mod-5“ skaičiavimą.Ši dviguba konfigūracija leidžia jai veikti kaip universalus „Mod-10“ skaitiklis, važiuodamas dviračiu dešimtainėmis vertėmis nuo 0 iki 9, prieš iš naujo nustatant.Raktas norint suprasti jo veikimą yra jo kaiščių funkcija, daugiausia laikrodžio įėjimai (CLK A ir CLK B) ir iš naujo nustatantys kaiščius (R1 ir R2).Šie įėjimai kontroliuoja, kaip skaitiklis pažengia ar atstato, todėl jis yra pritaikomas įvairioms programoms.

Tiesos lentelė

Skaičiavimo procesas prasideda nuo perėjimų laikrodžio įėjimuose.„CLK A“ kaištis kontroliuoja pirmąjį „Flip-Flop“, perjungdamas savo būseną kiekvienu laikrodžio impulsu.Tai sudaro „Mod-2“ skaitiklio pagrindą, kuris išveda signalą, kuris yra pusė įvesties laikrodžio dažnio.„CLK B“ kaištis yra prijungtas prie likusių „Flip-Flops“ ir įgalina „Mod-5“ skaičiavimo seką.Kartu šie du skyriai veikia kartu, kad būtų sudarytas visas „Mod-10“ skaičiavimo ciklas.Kiekvienas laikrodžio perėjimas iš aukšto į žemą išėjimą (QA, QB, QC ir QD) perkelia būsenas, vaizduojančias dvejetainį dabartinio dešimtainio skaičiaus ekvivalentą.

Iš naujo nustatymo kaiščiai (R1 ir R2) yra naudingi rankiniu būdu valdyti skaitiklio būseną.Kai abu iš naujo nustatomi kaiščiai vienu metu, visi išėjimai iš karto išmatuojami iki 0000 (dešimtainis 0), viršijant bet kokį nuolatinį skaičiavimo procesą.Ši iš naujo nustatymo funkcionalumas naudojamas skaitiklio inicijavimui arba jo sinchronizavimui su kitomis grandinės dalimis.Tinkamai sukonfigūravę atstatymo įėjimus, taip pat galite sukurti pasirinktines skaičiavimo sekas arba apriboti skaičiavimo diapazoną pagal poreikį.

Kontūro pavyzdys naudojant 74LS90

Praktiniame pritaikyme 74LS90 skaitiklis paprastai naudojamas skaičiuoti nuo 0 iki 9 ir parodyti šias vertes 7 segmentų ekrane.Norint tai pasiekti, dvejetainiai skaitiklio išėjimai (QA, QB, QC ir QD) turi būti suporuoti su BCD iki 7 segmento dekoderio IC, pavyzdžiui, 74LS47.Dekoderis išverčia dvejetainius 74LS90 išėjimus į signalus, kurie apšviečia tinkamus ekrane esančius segmentus, sukurdami aiškų ir skaitomą dešimtainių skaičių vaizdavimą.

Procesas prasideda nuo 74LS90, kuris skatina skaičiavimo operaciją, laikrodžio įvestis.Kiekvienas laikrodžio impulsas sukelia skaitiklio išėjimus paeiliui iš eilės, parodydamas dvejetainės formos skaičius nuo 0 iki 9.Šie išėjimai nuolat tiekiami į 74LS47 dekoderį, kuris nustato, kurie ekrano segmentai turėtų būti apšviesti kiekvienam dešimtainiam skaičiui.Pvz., Kai skaitiklis išveda 0000 (dvejetainis 0), dekoderis suaktyvina segmentus, reikalingus norint parodyti skaičių „0“ 7 segmentų ekrane.Panašiai, kai skaitiklis išveda 1001 (dvejetainį 9), dekoderis nušviečia segmentus, kurie sudaro skaičių „9.“

Paraiškos

„74LS90 BCD“ skaitiklis yra universalus komponentas, paprastai naudojamas serveriuose, tinklų kūrimo įrangoje ir kituose skaitmeniniuose įrenginiuose, kuriems reikalingas tikslus skaičiavimo ir ekrano funkcijas.Jos gebėjimas patikimai suskaičiuoti nuo 0 iki 9 dvejetainiu kodiniu dešimtainiu (BCD) formatu ir sklandžiai integruoti su ekrano tvarkyklėmis daro jį pagrindine daugelio sistemų dalimi.Viena iš jo išskirtinių funkcijų yra suderinamumas su 7 segmentų ekranais per dekoderio IC, leidžiančią aiškiai ir tiesiogiai vizualizuoti skaitmeninius duomenis be papildomos sudėtingos grandinės.Tai daro jį daugiausia naudinga tokiose programose kaip skaitmeniniai laikrodžiai, laikmačiai, įvykių skaitikliai ir dažnių padalijimo sistemos.

Serveriuose ir tinklo įrangoje „74LS90“ vaidina rimtą vaidmenį atliekant užduotis, apimančias stebėjimo procesus, tokius kaip paketų skaičiavimas, signalo laikas ar registracijos operacijos.Jos tikslumas ir kompaktiškas dizainas leidžia jį lengvai įtraukti į grandines, kurios reikalauja patikimumo ir mažos energijos suvartojimo.Be skaičiavimo, jis taip pat naudojamas sistemose, kurioms reikalingas dažnio padalijimas, kai jo galimybė padalyti įvesties laikrodžio signalus į žemesnius, tinkamus dažnius yra naudojami sinchronizacijos užduotys arba signalo apdorojimas.

• 2D modelis ir matmenų diagrama

Išvada

74LS90 BCD skaitiklis parodo, kaip paprastas, tačiau universalus komponentas gali paskatinti sudėtingas skaitmenines sistemas.Dėl sugebėjimo suskaičiuoti, padalyti dažnius ir sąsają su vaizdiniais ekranais būtina naudoti programose, pradedant skaitmeniniais laikrodžiais ir baigiant tinklų kūrimo įranga.Suprasdami jo PIN konfigūraciją, veikimo būdus ir praktinį naudojimą, galite panaudoti 74LS90, kad padidintumėte tikslumą ir efektyvumą jo dizainuose.Nesvarbu, ar kuriate laiko grandines, renginių skaitiklius ar ekrano sistemas, „74LS90“ siūlo patikimą ir tiesmukišką šiuolaikinės elektronikos sprendimą.