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Contatore sincrono a 4 bit 74LS163A
Contatore 74LS163A
SSI Small Scale Integration (~ 10)MSI Medium Scale Integration (~ 100)LSI Large Scale Integration (~ 1k)VLSI Very Large Scale Integration (~ 10k). . . . . . . .
Contatore 74LS163A
Contatore modulo N
Un contatore modulo N conta ciclicamente gli impulsi al suo ingresso (clock) da 0 a N1:
0 1 2 . . . N 2 N 1 0 1 . . .
e fornisce all'uscita un impulso ogni N impulsi di ingresso (divisore di frequenza per N).
+5 RC QA QB QC QD ET LD
CL Ck A B C D EP G74LS163A
1 8
16 9
schema base di un contatore modulo N
+5 +5
+5 +5
clock
CL
QA
QB
QC
QD
RC
LD
1010
10101010
10
1100
12 (3)
1101
13 (2)
1110
14 (1)
1111
15 (0)
1100
12 (3)
1101
13 (2)
Quando le uscite Q sono tutte 1 diventa 1 anche l'uscita RC (riporto) mentre l'ingresso LD (load) diventa 0, predisponendo per il caricamento dei dati.
Al successivo fronte di salita del clock viene caricato il dato presente agli ingressi A B C D (1100) ed RC torna a zero.
logica positivalogica negativa
0 1
Visualizzazione dei dati
+5 RC QA QB QC QD ET LD
CL Ck A B C D EP G74LS163A
1 8
16 9
+5 conteggio1 2 4 8
segnale di clock
load
+5
Stato basso (< 0.4 V): led accesoStato alto (> 2.4 V): led spento
470
Circuito di pilotaggio di un diodo led
IL
Si possono utilizzare diodi led (light emitting diode) per visualizzare lo stato logico dei segnali del circuito.I diodi led (rossi) a base di semiconduttori composti (areniuro di gallio) hanno una tensione di polarizzazione diretta VD ≃ 1.5 V.Una porta della serie TTLLS puo' erogare (assorbire – sink) nello stato basso una corrente IL = 8 mA a VOL = 0.4 V.Con R = 470 si ha nel led una corrente:
ID = (5 – 1.5 0.4) V / 470 = 6.6 mA
Il led viene pilotato con logica negativa: acceso per indicare lo stato Low (0).Non e' possibile accendere un led con una porta TTL nello stato alto in quanto IOH = 800 A.
Contatore modulo N(1 ≤ N ≤ 16)
+5 RC QA QB QC QD ET LD
CL Ck A B C D EP G74LS163A
1 8
16 9
+5 +5
1
2
3
4
5
6 10
9
8
+5+5
+5 +5
+5+5
~clock
6 x 470
10 F+0
2 1
1
1 Gli ingressi enable EP ed ET non sono utilizzati e sono in posizione sempre attivi.
L'ingresso clear CL non e' utilizzato ed e' in posizione inattivo.
Il segnale di riporto RC viene combinato con il segnale clock per ridurre la durata del segnale load LD al solo mezzo ciclo low del clock.
La lunghezza del conteggio viene programmata mediante ponticelli. In logica negativa: ponticello inserito = 1; il valore impostato indica l'inizio del conteggio, decrescente fino a zero; i led (a logica negativa) riportano il conteggio in discesa.
La porta NAND all'ingresso serve solo a ridurre il fanindel circuito (circuito buffer).
23
3
clock
~clock
RC
~clock
LD
1 2 4 8 4
4
5
5
Caratteristiche elettriche del 74LS163A
Tempi di commutazione del 74LS163A
Tempi di commutazione del 74LS163A
+5 RC QA QB QC QD ET LD
CL Ck A B C D EP G
74HC00
1 8
16 9
1
2
3
4
5
6 10
9
8
+5 +
~clock
10 F+0
1 2 4 8
Contatoreprogrammabile
modulo N(1 ≤ N ≤ 16)
6 x 470
74HC163A
74HC00
+ + + +
+
+ +
++
+
6 x470
Vista dal lato dei componenti
10 F
+
a
kdiodi led
ak
xyz
+
condensatore elettrolitico
Contatore programmabile modulo N (1 ≤ N ≤ 16)
● Collegare un generatore all'ingresso ~clock;regolare per una frequenza bassa (< 10 Hz) e verificare che la sequenza di conteggio sia corretta, per diversi valori di N.● Aumentare la frequenza di clock e misurare (con l'oscilloscopio) i ritardi tra l'ingresso Ck e le uscite Q ed RC ed il tempo di propagazione attraverso le porte NAND.●Aumentare ancora la frequenza e determinare (se possibile) la frequenza massima di conteggio.
+5 RC QA QB QC QD ET LD
CL Ck A B C D EP G
74HC00
1 8
16 9
1
2
3
4
5
6 10
9
8
+5 +
~clock
10 F+0
1 2 4 8
6 x 470
74HC163A
74HC00
+ + + +
+
+ +
++
+
