В основном варианте подключения времязадающих цепей, приведенном на рис. 1.3, сопротивление резисторов R1, R2 может находиться в пределах 5,1...51 кОм.

    1) Разработаем генератор тактовых  импульсов ГТИ-1. Подберем параметры  схемы (рис. 1.3) R1, R2, C1, C2 для периода следования импульсов T₁=1с:

    Выходное  сопротивление микросхемы R_вых=200 Ом

    Подобранные значения емкостей и сопротивлений: С1=С2=50 мкФ, R1=R2=10 кОм.

    Период  следования импульсов приближенно может быть определен по формуле:

T₁=(R1+Rвых)∙C1+(R2+Rвых)∙C2=1с

     2) Разработаем генератор тактовых импульсов ГТИ-2. Подберем параметры схемы (рис. 1.4) R3, R4, C3, C4 для периода следования импульсов T₂= с

    Выходное  сопротивление микросхемы R_вых=200 Ом

    Подобранные значения емкостей и сопротивлений: С3=С4=0,33 мкФ, R3=R4=30 кОм.

    Определим период следования импульсов по формуле:

    T₂=(R3+Rвых)∙C3+(R4+Rвых)∙C4=0,02c

2. Обоснование и выбор счетчика

    Счётчик импульсов - цифровой узел последовательностного  типа, осуществляющий счёт количества поступающих на вход импульсов и представляющий результат в определённом коде, часто в двоичном.

    Схема отсчета временного интервала t_зд. Так как частота следования тактовых импульсов ГТИ1 низкая (Т=1с), то ограничений на выбор типа схемы нет. Схема отсчёта временного интервала может быть синтезирована на базе счётчика импульсов с логической схемой (дешифратором), определяющей заданное число тактовых импульсов, следующих через 1с. Такой вариант наиболее приемлем при использовании ИС счётчиков и при отсчёте больших временных интервалов. В данной работе необходимо выполнить отсчёт времени t_зд =39с. Логическая схема (ЛС), подключенная к выходам счетчика, определяет состояние счетчика, соответствующее 39-му импульсу на входе. Разрядность счётчика выбирается из условия 2^m > t_зд, где m-число триггеров. Условие 2^m >39 выполняется при m=6. Для синтеза ЛС нет необходимости составлять полную таблицу истинности, т.к. сигнал лог.1 должен появляться только при переходе счётчика в состояние j = 39. Достаточно выполнить перевод числа 39 в двоичное изображение (табл. 1.2). 

    Таблица 1.2

Рис. 1.5

    После выполнения минимизации, с использованием карты Карно для шести переменных Q₅,...,Q₀ (рис. 1.5), получается минимальная форма функции выхода ЛС:

    Схему счётчика импульсов, считающего до 39, можно построить на двух ИС КР1533ИЕ7 (рис.1.6.). При построении схемы необходимо обратить внимание на неиспользуемые входы микросхем. Исходя из логики работы схемы, на эти входы следует подать либо лог.0, либо лог.1.

    На  рис. 1.6 приведена функциональная схема каскадирования двух ИС при использовании входов и выходов только на увеличение счёта. Входы предварительной установки не используются. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     При включении  реверсивного счетчика на сложение модуль пересчета одной ИС M=16-d, где d - 4-разрядное число, загружаемое в счётчик.

    Вся схема представляет собой счётчик  по mod 2⁸ с возможностью программирования модуля пересчета M=2⁸-d, где d = (D₇,..,D₄,D₃,..,D₀) Соответствующим выбором числа d можно получить любой модуль пересчёта от 2 до 256. Длительность выходных сигналов CR равна длительности паузы между состояниями j = 15 и j = 0. Следовательно, использование входов предварительной установки открывает новые возможности для применения приведённой схемы (рис. 1 6).

    Сигнал  F, формируемый на выходе ЛС (рис. 1.6), поступает в схему управления ЦА (рис. 1.1). Триггер СУ переключается, перепады напряжения с его выходов обеспечивают разрешение на работу счётчику-делителю по mod 5 и отключают генератор ГТИ1 от схемы отсчёта временного интервала t_зд.

3. Синтез схемы контроля формирования служебных команд

    Схема контроля формирования служебных команд в коде МТК-2 и псевдослучайной  последовательности двоичных сигналов должна контролировать число тактовых импульсов после начала формирования служебных команд. При разработке алгоритма работы ЦА  для передачи кода команды АЮГИНЕ необходимо 30 тактовых импульсов, а для ПСПИ-1620. После фиксации указанного числа импульсов схема контроля должна сформировать сигналы об окончании выполнения очередного этапа работы ЦА. Для выполнения поставленной задачи лучше всего подходят синхронные двоичные счётчики, реализуемые на ИС и имеющие дополнительные управляющие входы ЕСТ и ECR. Наличие таких входов позволяет реализовать двоичный счетчик импульсов по mod 2^4m, где m-число ИС, соединённых по схеме каскадирования. Для каскадирования микросхемы счётчиков должны иметь выходы сигнала переноса CR. Наличие входов параллельной загрузки позволяет изменять модуль пересчёта М в зависимости от загружаемого числа, при этом счёт будет начинаться с номера состояния j, определяемого загруженным числом d.

    Реальные  схемы ИС счётчиков имеют модуль пересчёта, как правило, не более  шестнадцати. Пользуясь условием для определения числа триггеров т счётчиков, можно определить, что для построения схемы счётчика по mod 30 необходимо иметь 2^m≥30, т.е. m = 5. Для построения схемы счётчика по mod 1620 необходимо иметь 2^m>1620, т.е. m = 12. Таким образом, для построения схемы контроля необходимо иметь 12 триггеров или три 4-разрядных счетчика, соединённых по схеме каскадирования. При наличии ИС счётчиков выбираем последний вариант построения, как наиболее эффективный и простой.

    На  рис. 1.7 приведена функциональная схема составного счетчика на базе трёх ИС КР1533И10 с параллельным распространением сигнала переноса CR₄ на ИС DD1 и DD3. При такой схеме включения максимально допустимая частота тактового сигнала не зависит от числа используемых ИС, а определяется только

быстродействием триггеров и временем прохождения сигнала CR₄ через формирующие его ЛЭ и цепи формирования функций возбуждения Т_i, одного счётчика по mod 16.

    Для синтеза логических схем, определяющих состояния счётчика j = 30 и j =1620, достаточно задаться на этих состояниях значением функций выходов, равным лог. 1.

    Реализация  логических схем с функциями F₃₀ и F₁₆₂₀ должна быть выполнена отдельно, т.к. выходы имеют нагрузки, отличающиеся по адресу и по времени переключения. В табл. 1.3 приведено задание функций выхода двух отдельных ЛС, определяющих состояния j = 30 и j =1620 соответственно.

    От  таблицы выполняется переход  к записи функций в алгебраической форме, после чего выражения преобразуются к виду, удобному для построения функциональной схемы с учётом ЛЭ, имеющихся в составе заданной серии ИС.

    Таблица 1.3

    На  рис. 1.8 приведена синтезированная логическая схема, которая совместно со схемой составного счётчика импульсов (рис. 1.7) представляет схему контроля формирования служебной команды АЮГИНЕ по выходу F₃₀ и схему контроля формирования ПСПИ объёмом 1620 знаков по выходу F₁₆₂₀.

После каждого цикла формируется сигнал переноса CR₄, который синхронно поступает на второй DD2 и третий DD3 счётчики. Если второй счётчик изменяет своё состояние каждый раз при формировании сигнала CR₄, то третий счётчик изменяет своё состояние только при наличии одновременно двух сигналов переноса: CR₄ и CR₈.

    Таким образом, первый счётчик на ИС DD1 считает  до 16, первый и второй - до 256, а три  счётчика вместе - до 4096 тактовых импульсов, потупивших на общий вход С. Двоичный код номера очередного импульса на входе С синхронно фиксируется на 12 выходах (Q₁₁,...,Q₀) составного счётчика. Длительность сигналов переноса равна периоду тактового сигнала.

    Логические  схемы синтезированы для дешифрации 30 и 1620 состояний составного счётчика. Их подключение к счётчику выполнено в соответствии с табл. 1.2. При поступлении 30-го импульса, на котором заканчивается формирование кода команды АЮГИНЕ, на выходе F₃₀ фиксируется сигнал лог.1, который поступает на демультиплексор СУ и цифровой коммутатор на выходе ЦА (рис. 1.1). Демультиплексор отключает подачу тактовых импульсов на формирователь кода и подключает их к генератору ПСПИ. Цифровой коммутатор в это же время отключает формирователь кода и подключает генератор ПСПИ к выходу в канал связи. Схема контроля без перерыва в работе продолжает счёт тактовых импульсов, поступающих теперь на вход генератора ПСПИ.

    При поступлении 1620-го импульса на вход генератора ПСПИ заканчивается выполнение программы работы ЦА. На выходе F₁₆₂₀ фиксируется сигнал лог.1, который поступает в СУ для выполнения команды установления всех функциональных устройств в исходное состояние.