カウンタ ic。 カウンタIC

カウンタ回路(同期式)

カウンタ ic

LEDフラッシュ,分周期,タイマー,1Hz発生, 74HC4060,74Hc4040:Toda Yorozu Kenkyujyo TYK 74HC4060と水晶発振子を用いた1Hzの生成 74HC4040を用いたLEDフラッシュ,分周期,タイマー 2011, June 5. 今回は2個のカウンタICを用いて マイコンを使わずに ビット単位でLEDが点滅する 工作にチャレンジしました。 ロジックICと組み合わせることで任意時間のタイマーとして 使ったり、周波数カウンタに応用することが可能かと思われます。 2進数で表示が進んでいく様子はみていて楽しいですね。 ICの選定 水晶発振子などの基準クロックから1秒を作るためには分周回路が必要となります。 もっと長時間のタイマーなどを製作する場合には555タイマーICを 基準クロックとすると良いかもしれませんね。 水晶発振のための反転回路とバイナリーカウンターがセットになった を使いました。 4060では 14段までの分周ですのでまで4 Hz程度の周波数となります。 また、14段と言っても、端子の数の制限から、 4-14段の範囲しか出力がありません。 4040は 1段から12段まで全ての分周を出力可能です。 表示用にはLEDが並んだを用いました。 通常の砲弾型のLEDを並べても良いですね。 それをVssに接続すればデータがResetされます。 回路 ブレッドボードで組み立て データシートを参考にして、以下のような回路といたしました。 5 Hzを作ります。 右隣の4040は0. LEDバーが10桁ですので、Q11, Q12まで点灯させるにはLEDを2個追加する必要があります。 回路図 配線図 ブレッドボード上での配線 動作確認 32. そのために基準周波数の3倍で発振しております。 正常な発振を促すために 戻り電流を制限する抵抗を追加する方法があるようです。 今回は短時間でのチェックにはちょうど良いと思いそのままにしたしました。 2進法でのLEDライトの点灯の進みは全く問題ありません。 ICが決めていますので ミスは起こりませんね。 768 kHzの発振ができました。 左から2番目のLEDが1秒周期で点滅していることがわかります。 電源を一度切っても記録は保持されます。 用途に応じた設計を行い、十分な安全検査を行ってからご利用ください。 本サイトの情報の営利目的での利用はご遠慮ください。 本サイトの内容の無断転載を禁じます。

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同期式カウンタ―JKフリップフロップ使用(1)

カウンタ ic

Technology Family HC VCC Min V 2 VCC Max V 6 Bits 4 Voltage Nom V 3. 3, 5 F nom voltage Max MHz 28 ICC nom voltage Max mA 0. 08 tpd nom Voltage Max ns 52 IOL Max mA 5. 2 IOH Max mA -5. 3 x 9. 65 x 6 open-in-new• Can Be Configured to Divide By 2, 8, and 16• Asynchronous Master Reset• Fanout Over Temperature Range• Standard Outputs. 10 LSTTL Loads• Bus Driver Outputs. 15 LSTTL Loads• Wide Operating Temperature Range. Balanced Propagation Delay and Transition Times• Significant Power Reduction Compared to LSTTL Logic ICs• HC Types• 2V to 6V Operation• HCT Types• 5V to 5. 5V Operation• These 4-bit binary ripple counters consist of four master-slave flip-flops internally connected to provide a divide-by-two section and a divide-by-eight section. State changes of the Q n outputs do not occur simultaneously because of internal ripple delays. Therefore, decoded output signals are subject to decoding spikes and should not be used for clocks or strobes. A gated AND asynchronous master reset MR1 and MR2 is provided which overrides both clocks and resets clears all flip-flops. Because the output from the divide by two section is not internally connected to the succeeding stages, the device may be operated in various counting modes. Simultaneous frequency divisions of 2, 4, 8, and 16 are performed at the Q 0, Q 1, Q 2, and Q 3 outputs as shown in the function table. Simultaneous frequency divisions of 2, 4, and 8 are available at the Q 1, Q 2, Q 3 outputs. Independent use of the first flip-flop is available if the reset function coincides with the reset of the 3-bit ripple-through counter. 検索条件をクリアして、もう一度検索を行ってください。

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カウンタ回路(同期式)

カウンタ ic

カウンタとは、入力となるクロックや信号の数を計測する回路であり、 コンピュータをはじめ、様々なICやLSIに数多く用いられています。 例えば、ディジタル時計では、1秒に1回のパルス信号を60回計測して、1分を計測します。 同様に、1分を60回、1時間を24回、1日を30回(あるいは29、31回) 計測するカウンタ群が内蔵されています。 このカウンタには、クロックに同期して動作する 同期式カウンタ と、そうではない 非同期式カウンタ があります。 本章では、比較的簡単に実現できる 非同期式カウンタ の構成法について解説します。 2 非同期式カウンタの構成法 2. 1 1ビットカウンタの従属接続 第3章で説明した 1ビットの2進カウンタを n 個 用い、これらを 従属接続 すれば nビットのバイナリーカウンタを 構成することができます。 例えば、最も単純な エッジトリガーの T-FF を3個用いて、 1段目の出力を2段目の入力 2段目の出力を3段目の入力 のように接続すれば、3ビットのカウンタが構成されます。 出力は3ビットの 2進数 000〜111 です。 ここで、カウンタの出力は、 T-FFの反転出力 であることに注意して下さい。 その回路図とタイムチャートは、以下のようになります。 原理的には、このT-FFを n 個従属接続すれば、 n ビットの2進カウンタを構成することが可能です。 2 非同期式カウンタの遅延について はじめに 非同期式と呼ばれる理由 について説明します。 1で示した 非同期式カウンタのタイムチャート を拡大したものを、以下に示します。 例えば、入力 x の立上り後、時間 td でだけ遅延して出力 Q0 が変化します。 また、出力 Q1 は出力 Q0 の立下り後 Td で変化し、 さらに、出力 Q2 は Q1 の立下り後td で変化します。 したがって、入力 x の立上りから計測すると、出力の Q2 には 3段分の遅延 が含まれることになります。 このように、非同期式で nビットのカウンタ を構成する場合、 遅延時間も n倍 されることを考慮しなければなりません。 3 非同期式バイナリーカウンタ 3. 1 JK-FFを用いた4進カウンタ 以下にJK-FFを2個用いた 2ビット4進カウンタ を示します。 このJK-FFは、 クロック入力のあるDC型 です。 2 D-FFを用いた4進カウンタ D-FFを用いた2ビット4進カウンタは、下の図のようになります。 この D-FFはエッジトリガータイプ であり、D-FFの反転出力が入力Dに接続しているため、 クロックの立ち上りで出力Qが反転 します。 4 非同期クリアによるn進カウンタ 前章では、様々なフリップフロップを用いた バイナリーカウンタの構成法を示しました。 しかし、10(9)や24(23)のように、2のべき乗ではない数値をカウントするためには、 どのようにすればよいでしょうか? このような場合、クロック入力の状態にかかわらず、 無条件に出力Qを 0 にリセットする クリア入力(非同期クリア入力) のあるフリップフロップを用います。 これから、具体的な例を用いてその方法を説明しましょう。 1 JK-FFを用いた5進カウンタ JK-FFを用いた5進カウンタ を設計してみましょう。 JK-FFの中に、クロック入力の状態にかかわらず無条件に 出力 Q を 0 にクリアする入力 C が備わっている種類があります。 クロック入力の状態に依存しないので、 非同期クリア と呼ぶことがあります。 このような非同期クリア入力をもつJK-FFを、図のように3個従属接続します。 3個のFF出力が2進数の(101)になった直後、 3入力NAND回路を用いて、クリア入力 C を 0 にします。 3個のフリップフロップの出力が 0 にクリアされると、 NAND回路のクリア信号 C は 1に戻るため、 フリップフロップのクリアは解除されますが、 FF出力はすべて 0 の状態を保ちます。 この回路では、3個のFFの出力が(101)以外の値になるまで、 クリア信号を出し続けます。 したがって、FFの特性に大きなバラツキがない限り、安定に動作します。 一方、3個のFFの中に極端に応答速度が遅いものが含まれていると、 どのようになるでしょうか? 例えば、初段のFFが遅いものとして、下の図を用いて説明しましょう。 このように、本来(000)という状態にクリアされるカウンタが、 010 という誤った状態にセットされてしまいました。 これが、いわゆる ハザードによる誤動作 です。 クロック周波数が高くなると、配線長による遅延時間などにより、 ハザードが発生する可能性があります。 論理回路の設計では、このようなハザードが絶対に生じないよう、 配慮しなければなりません。 2 D-FFを用いた5進カウンタ 非同期クリア入力のあるエッジトリガーD-FFを3個用いて、 5進カウンタを構成します。 その回路を以下に示します。 クロックの立ち上りで、D-FF出力を反転させますが、動作自体は、 4. 1で説明したJK-FFによる5進カウンタと変わりありません。 上記回路でも、遅延時間の異なるFFを組み合せた場合には、 ハザードによる誤動作を生じさせる可能性があるので、注意が必要です。 5 まとめ 本章では、代表的な順序回路である 非同期式カウンタ について解説しました。 段数が多い非同期式カウンタは、クロック周波数が高くなると、 遅延時間が無視できなくなり、 ハザードを含む様々な問題が発生する可能性があります。 このため、一般には同期式のカウンタが使用されています。 次章では、この同期式カウンタの構成法について説明します。

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