Číslicová technika - XXV

Binární čítače, pokus s 74191 – vratný binární čítač.

V našem minulém dílu jsme se věnovali ověření činnosti binárního čítače, dnes se této problematice budeme věnovat nadále. Dnešním úkolem bude ověření činnosti čtyřbitového binárního čítače, který umožňuje čítat, nejen nahoru, ale také i dolů a liší se tak od čítače, se kterým jsme pracovali minule. Jistě si vzpomínáte, že 74HC93 dokázal čítat pouze vzestupně a po načtení všech patnácti impulsů, nám pokud, jsme chtěli počítat znovu, nezbylo nic jiného, než čítač vynulovat.
Nejprve pár slov o něm samotném. 74191 je tedy vratný binární čítač s předvolbou, který obsahuje, stejně jako většina čítačů čtyři klopné obvody typu J-K. Data je možné zapisovat dvěma způsoby, buď pomocí paralelních vstupů In1 až In4, s jejichž pomocí je možno do čítače uložit binární, potažmo dekadické číslo, od kterého má čítač začít počítat, nebo prostě jako u čítače předešlého tyto vstupy nevyužít a pro čítání použít pouze hodinový vstup CK. Čítač tedy čítá od nuly ( bin. kombinace 0000 ), až do čísla 15, které odpovídá binárnímu číslu 1111. Směr čítání se provádí změnou logické hodnoty na vstupu U/P na IO. Pokud je tento vstup v log.0 obvod čítá nahoru, pokud je však v log. 1 čítá dolů. Při čítání nahoru se po dosažení čísla 15 dostává do role i výstup P ( přejde z log.0 do log.1 ), který tak indikuje přetečení čítače a jeho další neschopnost zpracovávat přijaté impulsy od předešlých obvodů.
Co tedy budeme potřebovat. Jako vždy nepájivíé pole, drátové propojky, náš zdroj, tentokrát pět led diod, stejný počet rezistorů, samozřejmě 74191 a trpělivost při zapojování. Schéma zapojení naleznete na obrázku.
Pokud jste vše propojili a překontrolovali, připojte napájecí svorky, zdroj hodinového impulsu, který nastavte na nejmenší možnou frekvenci, vstup U/D připojte k log.0 a sledujte činnost čítače.
Po sepnutí čítače by měl čítač podle nastavení vstupu U/D začít vzestupně čítat impulsy přivedené na jeho vstup. To jak čítač čítá si nejlépe ověříte, když svit diod, které vlastně přestavují svým svitem log. jedničky a nuly porovnáte s tabulkou binárního čítače z minulého dílu. Led diody by se měli rozsvěcet přesně v tomto pořadí 0000, 0001, 0010 až do kombinace 1111, která odpovídá číslu 15. Ještě připomínám, že 0 znamená zhaslou ledku a 1 ledku svítící.
Po načtení patnácti impulsů, by se měla rozsvítit i dioda pátá, která byla až do této doby zhaslá, je totiž připojena k výstupu P, který jak víme indikuje přetečení.
Čítání nahoru jsme si již vyzkoušeli a zbývá se jen ověřit čítání dolů, stačí pouze změnil log. hodnotu na vstupu U/D z log.0 na log.1 a čítač by měl automaticky s každým hodinovým impulsem svůj načtený obsah zmenšovat. Po prvním impulsu v tomto režimu, by měla pátá ledka indikující přetečen zhasnout a diody by měli měnit své světelné kombinace přesně v opačném pořadí, něž při čítání nahoru.
Dnes jsme si tedy ověřili činnost vratného binárního čítače a příště si něco řekneme o čítačích BCD.