LINIJKA ŚWIETLNA

LINIJKA ŚWIETLNA

Przedstawiony niżej układ jest linijką świetlną składającą się z 8 diod.

W skład tego układu wchodzi licznik modulo 8 i demultiplekser. Na wejście demultipleksera podana jest jedynka logiczna. Licznik modulo 8 jest zwykłym licznikiem asynchronicznym zbudowanym na przerzutnikach JK. Powyżej jest demultiplekser, który dla jednej wybranej kombinacji bitów wyjściowych z licznika modulo 8 przepuszcza sygnał z wejścia demultipleksera na wyjście. W ten sposób na wyjściu demultipleksera pali się tylko jedna dioda. Diody te zapalają się kolejno jedna po drugiej.

Przebiegi wyjściowe

1

Przebieg ćwiczenia:

1. Zbuduj układ widoczny na rysunku.

2. Porównaj przebiegi.

3. Opisz poszczególne elementy i ich rolę w układzie.

4. Napisz krótko zasadę działania i zastosowanie linijki świetlnej.

5. Zaprojektuj samodzielnie układ o podobnym działaniu (może być z wyświetlaczem siedmiosegmentowym)

6. Jakie wnioski nasunęły się po wykonaniu ćwiczenia?

Zasada działania sekundnika

2

Powyżej przedstawiony układ jest zegarem liczącym do 60 i wyświetlającym liczby na wyświetlaczu siedmiosegmentowym.

Układ pobiera na wejściu dwa sygnały o przebiegu prostokątnym i częstotliwości:

pierwszy –1 Hz i drugi o częstotliwości kilka razy większej niż pierwszy (np.10 Hz). W bloku

„a” tego układu jest licznik asynchroniczny modulo 10, który ma za zadanie zliczać liczby od 0 do 9 (w systemie binarnym) .Licznik ten jest zbudowany na przerzutnikach JK i jest wyzwalany przebiegiem prostokątnym z generatora o częstotliwości 1 Hz. W bloku „b” jest licznik modulo 6, który zlicza liczby od 0 do 6 (w systemie binarnym). Licznik ten jest zbudowany z trzech przerzutników JK, które są wyzwalane impulsami z wyjścia licznika modulo10 ( gdy na wyjściu licznika modulo 10 będzie następująca kombinacja bitów „1010”

określająca liczbę 10 to na wyjściu bramki AND pojawia się jedynka powodująca wyzerowanie tych liczników i przesłanie impulsu na wejście licznik modulo 6).W bloku „c”

jest licznik modulo 2 który jest wyzwalany przebiegiem z drugiego generatora o częstotliwości większej niż 1 Hz (im większa częstotliwość tym lepsza jakość wyświetlanych cyfr na wyświetlaczu). Licznik ten jest potrzebny do multiplekserów i demultiplekserów, aby zmieniały one wyjścia i wejścia w tym samym momencie. Następnym blokiem „d” są cztery multipleksery, które mają za zadanie przepuszczanie raz sygnału z licznika modulo 10, a raz z licznika modulo 6( dzięki zastosowaniu multiplekserów układ pobiera mniej prądu, gdyż wyświetlacze nie świecą ciągle a jedynie impulsowo, występuje mniejsza ilość bramek logicznych i połączeń, ponieważ nie trzeba dwa razy budować transkodera kodu BCD 8421 na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego). Następny blok „e” jest transkoderem kodu BCD 8421 na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego. Zamienia on liczby z licznika modulo 6 i modulo 10 zapisane w systemie binarnym na kod, który można wyświetlić na wyświetlaczu. Kolejnym blokiem „f” są demultipleksery, które wyświetlają kolejno liczby na pierwszym lub drugim wyświetlaczu. Demultipleksery są sterowane impulsami z licznika modulo 2 , tym samym pracuje on synchronicznie z multiplekserem. Ostatni blok „ g” są to dwa wyświetlacze siedmiosegmentowe.

Liczniki modulo 10, modulo 6 i modulo 2 są to zwykłe liczniki asynchroniczne. Do wejść J i K przerzutników dołączona jest jedynka logiczna. Wyjścia tych przerzutników to kolejno Q

, Q

, Q

i Q

Do wyjść tych przerzutników dołączona jest bramka AND, która ma za zadanie zerowanie przerzutników przy odpowiedniej kombinacji bitów wyjściowych (w liczniku modulo 10 zerowanie następuje dla liczby 10 (1010), w modulo 6 dla liczby 6 (110)).

Następnie są cztery multipleksery, które w zależności od tego czy na wyjściu licznika modulo 2 jest jedynka czy zero przepuszczają do transkodera odpowiednio bity z wyjść liczników modulo 10 lub modulo 6 (dla jedynki przepuszczone zostają bity z modulo 10, a dla zera z modulo 6). Zmiana tych sygnałów następuje kilka razy na sekundę, dzięki temu świeci się raz jeden wyświetlacz a raz drugi. Zmiany te następują w takim tempie, że migotania wyświetlacza się nie zauważa.

Następnie jest transkoder, który zamienia liczby binarne na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego.

Na jego wyjściu jest osiem demultiplekserów, które synchronicznie z multiplekserem zmieniają bity z pierwszej cyfry na drugą.

3