سلام برهمه همراهان آکادمی اسمارت کامپ. امیدواریم حال همگی شما خوب باشه. در این به آموزش قصد داریم به معرفی تراشه شمارنده سنکرون 4 بیتی TTL با شماره 74LS160 بپردازیم. پس با ما همراه باشید.
در این مقاله، راجع به تراشه 74LS160 یاد خواهید گرفت. معرفی و دیتاشیت آن را با جزئیات خواهیم دید. جدول درستی، نمودار منطقی و پایه های این آی سی را به تفصیل مشاهده خواهید کرد و سپس به سراغ ویژگی های اصلی این آی سی می رویم.
مقدمه ای بر 74LS160
74LS160 یک مدار مجتمع (IC) است که به عنوان شمارنده در الکترونیک دیجیتال استفاده می شود.
این تراشه یک شمارنده همزمان باینری 4 بیتی است.
این آی سی متعلق به خانواده سری 74xx است و حروف LS نشان می دهد که این آی سی ها متعلق به سری کم مصرف Schottky هستند.
این آی سی با فناوری منطق ترانزیستور (TTL) ساخته شده است.
این یک بلوک ساختمانی MSI با راه‌اندازی بر مبنای لبه کلاک پالس و چیدمان آبشاری برای اهداف متعدد، مانند شمارش، آدرس‌دهی حافظه، تقسیم فرکانس و غیره است.
علاوه بر این، به طور گسترده در مدارهای دیجیتال استفاده می شود زیرا از پیش تنظیم شده است. یعنی می توان از آن به عنوان شمارنده اولیه استفاده کرد.
یکی از ویژگی های این سری این است که دارای ورودی Master Reset (Clear) ناهمزمان است که به عنوان یک ورودی مستقل عمل می کند و کلاک یا ورودی های دیگر آن را کنترل نمی کنند.
برگه اطلاعات 74LS160
قبل از استفاده از هر آی سی دیجیتال، درک ساختار و دیتاشیت آن مهم است. جزئیات ارائه شده در زیر به شما در درک عملکرد این آی سی کمک می کند:
می بینید که هر پین یک نام و شماره مرتبط با آن دارد. جزئیات هر پین را می توان در جدول زیر مشاهده کرد:
| Symbol | Name | Description |
| PE | Parallel Enable (Active LOW) Input | Enables parallel loading of data into the counter |
| P0–P3 | Parallel Inputs | Four parallel data inputs for loading the counter |
| CEP | Count Enable Parallel Input | Enables counting when asserted (Active LOW) |
| CET | Count Enable Trickle Input | Enables counting when asserted (Active LOW) |
| CP | Clock (Active HIGH Going Edge) Input | Clock input for synchronous counting (Active on rising edge) |
| MR | Master Reset (Active LOW) Input | Resets the counter to 0 when asserted (Active LOW) |
| SR | Synchronous Reset (Active LOW) Input | Resets the counter synchronously (Active LOW) |
| Q0–Q3 | Parallel Outputs (Note b) | Four parallel binary outputs represent the count |
| TC | Terminal Count Output (Note b) | Indicates when the counter reaches its maximum count |
نماد منطقی 74LS160
در موارد مختلف، زمانی که 74LS160با نماد منطقی داده شده در اینجا نشان داده می شود:
در اینجا از پایه 16 برای ورودی برق و پایه 8 به عنوان زمین استفاده می شود. نام و شماره پین ها همان است که قبلا در قالب جدول آورده شده است.
جدول درستی 74LS160
جدول درستی این آی سی به شما کمک می کند تا خروجی آن را زمانی که ترکیب خاصی از ورودی ها به آن وارد می شود، درک کنید. اما قبل از این، درک مفاهیم زیر در جدول مهم است:
X = شرایط بی اهمیت (don't care)
L = منطق پایین یا زمین
H = منطق بالا یا مثبت منطقی
CEP = فعال کردن شمارش ورودی موازی
CET = فعال کردن شمارش معکوس
CP = کلاک پالس ورودی (لبه بالارونده).
MR = ورودی بازنشانی اصلی (فعال پایین)
SR = ورودی بازنشانی سنکرون (فعال پایین)
| CEP | CET | CP | MR | SR | Mode |
| X | X | X | H | X | Load data (P0-P3) |
| L | H | X | X | X | Enable parallel load |
| H | L | X | X | X | Enable count (normal) |
| H | H | L | X | X | Enable count (trickle) |
| H | H | H | L | X | Reset (clear) counter |
| H | H | H | H | L | Synchronous reset |
| H | H | H | H | H | Load data (P0-P3) |
اصول کاری 74LS160
اصل کار 74LS160 را می توان با کمک چند نکته مهم در مورد ساختار داخلی آن درک کرد. اساس اصل کار آن درک این است که وقتی پالس ساعت به 74LS160 اعمال می شود، به آن پاسخ داده و مقادیر باینری را می شمارد. در اینجا نکات مهمی برای درک این موضوع وجود دارد:
بیت های شمارنده 74LS160
از ابتدا ذکر کردیم که یک شمارنده 4 بیتی است. یعنی می تواند از 0000 تا 1111 را در اعداد باینری بشمارد.
ورودی کلاک پالس 74LS160
مانند سایر مدارهای مجتمع، شمارنده به پالس ساعت اعمال شده به ورودی کلاک خود پاسخ می دهد. لبه بالارونده ورودی کلاک، عملیات شمارنده را تحریک می کند.
ورودی های بارگیری موازی 74LS160
ورودی های بارگیری موازی با P0 تا P3 نشان داده می شوند. شمارنده اجازه بارگذاری موازی داده ها را زمانی می دهد که الگوی مناسب سیگنال ها در پایه های ورودی اعمال شود.
آبشاری بستن 74LS160
آبشاری بستن فرآیندی است که در آن دو یا چند مدار مجتمع به یکدیگر متصل می شوند به گونه ای که خروجی یک مدار به ورودی مدار دیگر تبدیل می شود. این برای افزایش توانایی کار سیستم انجام می شود یا زمانی که محاسبات بیشتر با استفاده از شمارنده مورد نیاز است بسیار مهم است.
74LS160امکان فرآیند آبشاری را فراهم می کند. در این حالت، خروجی حمل ریپل (RCO) به ورودی کلاک شمارنده بعدی متصل می شود.
ویژگی ها و مشخصات 74LS160
74LS160حالت های مختلفی دارد و مطالعه همه این ها به شما در درک ویژگی ها و مشخصات کمک می کند.
حالت شمارش 74LS160
با رسیدن به لبه بالارونده ساعت، یک پالس منتشر می شود که شمارنده را تحریک می کند تا کار کند.
FF master-slave پالسی است که ساختار فلیپ فلاپ master-slave این آی سی را فعال می کند. وضعیت مدار منطقی داخلی با توجه به ساختار آی سی تغییر می کند. جزئیات این ورودی ها در جدول داده شده قبلا آورده شده است.
گیت های منطقی فلیپ فلاپ ها خروجی آی سی را تعیین می کنند. معمولاً خروجی به عوامل زیر بستگی دارد:
وضعیت فعلی پین ها
ورودی های قبلی پین ها
اتصالات فیدبک
در برخی از نسخه ها، مثلاً 74LS161 به صورت شمارنده دسیمال کار می کند، به این معنی که می توانند مقادیری بین 0 و 9 را بشمارد.
وضعیت فلیپ فلاپ مستر پس از مدتی به فلیپ فلاپ اسلیو مربوطه منتقل می شود. این کار برای ارائه یک خروجی پایدار و هماهنگ تر انجام می شود.
حالت Preset در 74LS160
در طول پردازش، سیگنال های کم در ورودی بارگیری، مسیر منطقی آی سی را فعال می کند.
تمام مقادیر موجود در ورودی های داده مستقیماً به فلیپ فلاپ های مربوطه منتقل می شوند.
فرآیند نادیده گرفتن شمارنده فعلی منطق شمارنده داخلی را دور می زند. همچنین مقادیر اولیه مورد نظر شمارنده را تنظیم می کند و این کار با از پیش تنظیم شمارنده preset انجام می شود.
حالت بازنشانی 74LS160
پین ریست پین فعال پایین است، به این معنی که وقتی این پین مقدار صفر داشته باشد خروجی ریست می شود.
پاک کردن فلیپ فلاپ وضعیتی است که همه FF ها مجبور می شوند مقادیر خود را تنظیم مجدد کنند، بدون توجه به مقادیر ورودی آنها یا مقادیر ساعت.
بیت نقلی خروجی (CO) در 74LS160
گیت های منطقی در ساختار مدار مجتمع، ساختار داخلی فلیپ فلاپ ها را تعیین می کنند. اینها به ویژه برای انتقال از 1001 به 0000 مفید هستند که در اعداد دسیمال معادل 9 به 0 است.
هنگامی بیت CO بالا می رود، نشان می دهد که چرخه شمارش کامل شده است.
پالس CO را می توان در شمارنده آبشاری برای افزایش توانایی کار مدارهای مبتنی بر74LS160 استفاده کرد.
کاربردهای 74LS160
در زیر برخی از کاربردهای اصلی که در آن 74LS160به طور گسترده استفاده می شود آورده شده است:
74LS160به عنوان شمارنده دیجیتال
رایج ترین نمونه کاربرد این آی سی استفاده از آن به عنوان شمارنده دیجیتال است. هنگامی که پالس ساعت به این آی سی اعمال می شود، مقادیر خروجی، شمارش باینری را نشان می دهد. این نه تنها به عنوان شمارنده مرسوم استفاده می شود بلکه معمولاً با ترکیب شدن با سایر گیت های منطقی برای عملیات های پیچیده تر شمارش نیز استفاده می شود.
74LS160 به عنوان تقسیم کننده فرکانس
تقسیم کننده فرکانس مداری است که برای تعیین مقدار فرکانس پس از تقسیم بر توان 2 طراحی شده است. این مدار بدون آی سی 74LS160 ناقص است.
74LS160 به عنوان مدارهای تایمر
این آی سی در مدارهای زمانی گنجانده شده است، جایی که وظیفه اصلی آن ایجاد تاخیر زمانی است. علاوه بر این، همچنین رویدادهای خاصی را بر اساس شرایط خاص آغاز می کند. این شرایط در طول فرآیند طراحی مدار تنظیم می شود.
74LS160در منطق های ترتیبی
در منطق ترتیبی، 74LS160 به عنوان شمارنده استفاده می شود. خروجی این آی سی به عنوان ورودی برخی از دستگاه های دیگر استفاده می شود و این امر اساس مدارهای منطقی ترتیبی را ایجاد می کند.
74LS160در مدارهای پردازش سیگنال
پردازش سیگنال یک زمینه مهم است که در آن از مدارهای پیچیده استفاده می شود. این آی سی در دستگاه هایی برای پردازش سیگنال استفاده می شود که در آن عملکردهای شمارش و زمان مورد نیاز است.
دیدگاه خود را بنویسید