Автомат опережения зажигания автомобиля

При использовании десятичной системы счисления цифры разрядов десятичного числа в счетчике представляются в четырехразрядной двоичной форме, т. е. используется двоично-кодированная десятичная система счисления. Таким образом, для представления цифр каждого разряда десятичного числа требуется четыре триггера, и если число десятичных разрядов k, то число триггеров, необходимое для регистрации чисел в счетчике равно 4k, а максимальное значение чисел N = 10k - 1.Наряду с суммирующими счетчиками, в которых в процессе счета каждое очередное число на одну единицу превышает предыдущее, используются и такие счетчики, в которых в процессе счета числа последовательно убывают (эти счетчики называются вычитающими). Находят применение счетчики, которые допускают в процессе работы автоматическое переключение (реверс) из режима суммирующего счетчика в режим вычитающего счетчика, и наоборот. Такие счетчики называют реверсивными. Хотя для построения счетчиков могут использоваться любые типы триггеров, на которых может быть организован счетный вход. В суммирующем счетчике поступление на вход очередного уровня лог. 1 (очередного импульса) вызывает увеличение на одну единицу хранимого в счетчике числа. Таким образом, в счетчике устанавливается число, которое получается путем суммирования предыдущего значения с единицей. Это суммирование проводится по обычным правилам выполнения операций сложения в двоичной системе счисления.

 

2.Специальная часть

2.1.Счетчик с переменным коэффициентом счета К155ИЕ8

1 - вход умножения E1;

2 - вход умножения E4;

3 - вход умножения E5;

4 - вход умножения E0;

5 - выход "Q";

6 - выход " ";

7 - выход "разрешения счета";

8 - общий;

9 - вход счетный;

10 - вход стробирования;

11 - вход "разрешения счета";

12 - вход последовательного включения;

13 - вход установки "R";

14 - вход умножения E2;

15 - вход умножения E3;

16 - напряжение питания;

                              Рис.1                                                

Микросхема К155ИЕ8 содержит шестиразрядный двоичный счетчик, элементы совпадения, позволяющие выделять не совпадающие между собой импульсы - каждый второй, каждый четвертый, каждый восьмой и т. д. и управляемый элемент И-ИЛИ, который позволяет подавать на выход часть или все выделенные импульсы, в результате чего средняя частота выходных импульсов может изменяться от 1/64 до 63/64 частоты входных импульсов.

УГО показано на рисунке 1.

Зарубежные аналоги: SN7497N, N7497J

 

 

 

 

 

 

Рис2.

Временная диаграмма работы микросхемы показана на рисунке 2.

 

Электрические параметры:

Номинальное напряжение питания,Uном, В……………………………………..……..5±5 %

Выходное напряжение низкого уровня,U0вых, В……………………………………..….≤0,4

Выходное напряжение высокого уровня,U1вых, В………………………………..……..≥2,4

Напряжение на диоде,Uд, В……………………………………………………………...≥-1,5

Входной ток низкого уровня по выводам 1-4,10-15,I0вход,мА.………………………...≤-1,6

Входной ток низкого уровня,I0вход,мА…………………………………………………..≤-3,2

Входной ток высокого уровня по выводам 1-4,10-15,I1вход,мА …………………….…≤0,04

Входной ток высокого уровня по выводу 9,I1вход,мА…………………………………..≤0,08

Входной пробивной ток,Iпроб, мА……………………………………………………………≤1

Ток короткого замыкания,Iкз, мА…………………………………………….………..-18...-57

Ток потребления,I,мА………………………………………………………………..……≤120

Потребляемая статическая мощность,N, мВт …………………………………………..≤630

Рис.3

На рисунке 3 показана принципиальная схема данного счетчика. Счетчик  построен на D триггерах с статической синхронизацией и сложной логикой на входе. Счетчик не имеет общего базиса, необходимо построить в базисе И-НЕ.

 

2.2 Выбор базового логического  элемента.

Выбираем БЭП из серии ТТЛ. В  качестве параметров будем использовать только электрические.

В качестве исходных данных параметров БЭП зададим следующие:

-Номинальное напряжение питания, ……………………………….……………5±5%

-Выходное напряжение низкого уровня, ,В……………………………………….…≤0,4

-Выходное напряжение высокого  уровня, …………………………………………≥2,4

-Входной ток низкого уровня, …………………………………………….…..…..≤-1,6

-Входной ток высокого уровня, ………………………………………….………≤0,04

-Ток потребления, …………………………………………………………….……≤120

-Входной пробивной ток,U,А…………………………………………………………….….≤1

-Максимальная тактовая чистота, ………………………………………….…..….…10

 

Использую серии элементов ТТЛ. На основе приведенного строю таблицу1

Таблица 1

С      БЭП	133	155	130	158	134	131	136
	1	1	0	1	0	1	1
	1	1	1	1	1	0	0
	1	1	1	1	1	0	1
	1	1	1	0	0	0	1
	0	1	1	1	0	1	0
	1	1	0	0	0	1	1
	0	1	1	1	0	1	0
	1	1	0	1	0	1	1

 

В соответствии с таблицей 1 строю таблицу 2:

Таблица2

С	133	155	130	158	134	131	136
БЭП	0	1	0	0	0	0	0

 

Проанализировав  таблицу 2 следует, что  только параметры базовых  элементов серии  К155 удовлетворяют  параметрам БЭП. Поэтому я выбираю  эту серию для работ.

 

2.3Общие сведения о счетчиках делителях

Делитель частоты —  устройство, которое при подаче на его вход периодической импульсной последовательности формирует на выходе такую же последовательность, но имеющую  частоту повторения импульсов, в  определенное число раз меньшую, чем частота повторения импульсов входной последовательности.

Отличие делителей частоты от счетчиков  состоит в следующем. В счетчике каждая комбинация состояний триггеров  определяет в некоторой системе  счисления число импульсов, поступивших  к данному моменту времени. В делителе частоты последовательность состояний может быть выбрана произвольной, важно лишь обеспечить заданный период цикла N. Последовательность состояний выбирается из соображений обеспечения при заданном N наибольшей межтриггерных связей. Эти связи должны выполняться непосредственным соединением выходов одних триггеров со входами другие без использования логических элементов. Счетчик, имеющий то же значение N, может выполнять роль делителя частоты, однако следует иметь в виду, что такое решение будет неэкономичным.

Рассмотрим схемы делителей  частоты с различными коэффициентами деления N:

Делитель частоты с коэффициентом деления N = 2. В моменты отрицательного фронта входных импульсов триггер переключается в новое состояние. Период импульсной последовательности на выходе триггера оказывается вдвое больше периода Т_вх следования импульсов на входе. Следовательно, т. е. частота следования импульсов на выходе в 2 раза ниже, чем на входе.

Делитель частоты с коэффициентом деления N = . На выходе каждого делителя частота следования импульсов вдвое ниже, чем на входе. Так, если частота следования импульсов на входе первого делителя , то на выходе первого делителя она равна , на выходе второго , на выходе третьего делителя и т. д. При n каскадах подобного деления частота выходной последовательности окажется равной , т. е. будет осуществляться деление частоты в N — 2™ раз.

Схема делителя приведена на рисунке 4:

 

Рис.4 

 

2.3Синтез счетчика К155ИЕ8 с переменным коэффициентом счета

Дана таблица Состояния на 6 разрядов.

Таблица 3

Десятичные счетчики с дешифратором. Микросхемы имеют три входа — вход установки исходного состояния R, вход для подачи счетных импульсов отрицательной полярности CN и вход для подачи счетных импульсов положительной полярности СР. Установка счетчика в 0 происходит при подаче на вход R лог 1, при этом на выходе 0 появляется лог 1, на выходах 1—9 — логический 0. Переключение состояний счетчика происходит по спадам импульсов отрицательной полярности, подаваемых на вход CN, при этом на входе СР должен быть логический 0. Можно также подавать импульсы положительной полярности на вход СР, переключение будет происходить по их спадам. На входе CN при этом должна быть логическая  1.

 

Для примера построю таблицу  переключений для  4-х разрядов:

Таблица  :

№	Входы				Qc	Выходы
	E3	E2	E1	E0		Q3	Q2	Q1	Q0
1	0	0	0	0	16	0	0	0	0
2	0	0	0	1	16	1	1	0	1
3	0	0	1	0	16	0	1	1	0
4	0	0	1	1	16	1	1	0	1

Таблица  :

№	Входы				Qc	Выходы
	E3	E2	E1	E0		Q3	Q2	Q1	Q0
5	0	1	0	0	16	0	0	1	0
6	0	1	0	1	16	0	1	1	1
7	0	1	1	0	16	1	0	0	0
8	0	1	1	1	16	1	1	0	0

Таблица  :

№	Входы				Qc	Выходы
	E3	E2	E1	E0		Q3	Q2	Q1	Q0
9	1	0	0	0	16	1	1	0	0
10	1	0	0	1	16	1	1	1	1
11	1	0	1	0	16	1	1	0	1
12	1	0	1	1	16	1	1	0	1

Таблица :

№	Входы				Qc	Выходы
	E3	E2	E1	E0		Q3	Q2	Q1	Q0
13	1	1	0	0	16	1	0	1	0
14	1	1	0	1	16	1	0	1	1
15	1	1	1	0	16	0	0	1	1
16	1	1	1	1	16	0	0	0	0