可编程定时器.docx

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1、1.列举几种中规模集成计数芯片型号及名称?(1)常用异步集成计数器74LS29074LS290芯片的符号图和管脚排列如下图所示。其中,S9、S9称为置“9”端,R0、R0(2)称 为置“0”端;CP0、CP1端为计数时钟输入端,Q3Q2QQ0为输出端,NC表示空脚。74LS290的符号图和管脚图74LS290具有以下功能:置“9”功能:当S9山=S9=1时,不论其他输入端状态如何,计数器输出Q3 Q2 Q1 Q0=1001,而(1001) 2=(9)10,故又称为异步置数功能。置“0”功能:当S9(1)和S9不全为1,并且R0=R0=1时,不论其他输入端状态如何,计数器 输出Q3 Q2 Q1

2、Q0=0000,故又称为异步清零功能或复位功能。计数功能:当S9(1)和S9不全为1,并且R0(1)和R0(2)不全为1时,输入计数脉冲CP,计数器开 始计数。计数脉冲由CP0输入,从Q0输出时,则构成二进制计数器;计数脉冲由cp1输入,输出为q2QQ0 时,则构成五进制计数器;若将q0和cp1相连,计数脉冲由cp0输入,输出为q3Q2QQ0时,则构成十进 制(8421码)计数器;若将Q3和CP0相连,计数脉冲由CP1输入,输出为Q3Q2QQ0时,则构成十进制(5421 码)计数器。因此,74LS290又称为“二一五一十进制型集成计数器”。(2)常用同步集成计数器74LS16174LS161是

3、一种同步4位二进制加法集成计数器。其符号图和管脚的排列如下图(a)、(b)所示,逻辑功能如下表所示。74LS161逻辑功能表CRLDCT 74LS161芸C咨r血CP图和管1Q3脚图Q2Q1Q00XXX 1N) 提前清零,使计数器构成N进制计数器。令LD = CTp = Cr = 1,因为n=1,而且清零不需要CP配合,所以十进制计数器状态图如下图(b)所示,其中11为暂时状态,不需CP到来,直接进入状态。由图(b)所示可知,当74LS161 顺序计数到11时,计数器应回到状态。所以将74LS161输出端Q3和Q1通过与非门接至其复位端 CR,就可以提前清零,构成十进制计数器。电路连接如下图(

4、a)所示。C3 74LS161 CR10 1210 0 10 1110100-0 10 1(b)状态图(a)构成电路直接清零法构成十进制计数器用同步预置法构成N进制计数器【例】用74LS161构成七进制计数器。解:预置数法与直接清零法基本相同,二者的主要区别在于:直接清零法利用的是芯片的复位端CR,而 预置数法利用的是芯片的预置控制端LD和预置输入端D3D2D1D0o令CR = CT, = C, =1,预置输入端d3d2d1d= (即预置数),以为初态进行计数,从到6共有七种状态,6对应的二进制代码为11,将输出端Q2Q1通过与非门接至74LS161的预置控制端LD,电路连接如下图(a)所示。

5、当LD = ,且CP脉冲上升沿(Cp =个)到来时,计数器输出状态进行同步预置,使Q3Q2Q1Q=D3D2D1D=,(b)所示。计数器随输入的CP脉冲进行计数,其状态图如下图0 0 0 174L3- 000 0 0 0=2.计数芯片4029如何设置可实现加技术、减计数?图3是可逆、可预置计数器CD4029构成的任意N分频减法计数电路,U/D接L”电平进行减法计数,B/D 接“L”电平按BCD输出码进行计数,低位的Co进位到高位的CT输入进行进位计数,按BCD计数连接可 实现0-299分频,按二进制连接(B/D)端连到Vdd上)可实现0-8192分频,分频比N值是由并行预置输 入端P3-P0所加

6、的数字电平来决定的,可在上述范围内任意设置。该电路每当各级CD4029均计数到全零状态时,各级的Co=“L”电平,通过3输入NOR门译码就在 PE端出现正脉冲(tw宽),将各级预置设定数字(图示123)并行置入内部,再开始新的计数循环, PE端出现的瞬变脉冲就是分频后的输出信号,其周期是计数时钟CLK (即fin)周期的N倍,脉宽t w是由计数器延迟时间和NOR门延时之和来决定的,用CD4029和CD4025 (三NOR)情况大约tw =0.9us(Vdd=5V时),如果需要更宽的脉冲分频输出,可以使用单稳延时电路如CD4528/4538来作 定时展宽。3. 计数芯片4029如何设置可实现二进

7、制计数?见资料预置工作原理4. 根据4543真值表判断其驱动的数码管是共阴还是共阳?3位计数电路、译码、驱动、显示电路如图2.39所示,它的作用是把计数器输出的计数结果显示在3位 数码管上。译码器CD4543的引脚功能如图2.37(b)所示。它有了四个输入端:A、B、C、D,与计数器的输出端相 连;有七个数码笔段输出驱动端:ag。译码器CD4543可以驱动共阴、共阳两种数码管,使用时,只要 将PH引脚接高电平,即可驱动共阳极的LED数码管;将PH引脚接低电平,即可驱动共阴极的LED数码 管。显示采取动态扫描的方法,即每一时刻只有一个数码管被点亮,但是交替的频率非常快,由于人眼的视觉 残留效应,

8、人眼看到的就是静止的数字显示结果。计数器送来的数据,经过CD4543翻译成7段字码后, 接到数码管的7个笔画端,点亮相应的笔画段。数码管采用共阳极的。CD4543的真值表如下:表2.9 CD4543的真值表输入输出LD (1)BI(7)PH (6)D C B Aa b c d e f g显示X11X X X X1 1 1 1 1 1 1黑屏1010 0 0 00 0 0 0 0 0 101010 0 0 11 0 0 1 1 1 111010 0 1 00 0 1 0 0 1 021010 0 1 10 0 0 0 1 1 031010 1 0 01 0 0 1 1 0 041010 1 0

9、10 1 0 0 1 0 051010 1 1 00 1 0 0 0 0 061010 1 1 10 0 0 1 1 1 171011 0 0 00 0 0 0 0 0 081011 0 0 10 0 0 0 1 0 091011 0 1 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 0 1 11 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 0 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 0 11 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 1 01 1 1 1 1 1 1黑屏1011 1 1 11 1 1 1 1 1 1黑屏5. 本电路中的震荡电路的构成和工作原理是什么?工作过程与计数时钟脉冲发生电路

10、相似,A点输出方波脉冲,C点输出锯齿波,B点输出与A点相位 相反的方波,该电路的周期为固定值,由R2,C1决定。6. 本电路中一共有几个集成芯片?分别是什么?分别是 IC24029、IC14543、IC40117. 安装前和安装后,分别如何检查数码管的好坏?先将万用表置Rx10k或Rxl00k挡,然后将红表笔与数码管(以共阴数码管为例)的“地”引出端相连,黑 表笔依次接数码管其他引出端,七段均应分别发光,否则说明数码管损坏。LED数码管外观要求颜色均匀、无局部变色及无气泡等,在业余条件下可用干电池作进一步检查。现 以共阳数码管为例介绍检查方法。将3伏干电池正极引出线固定接触在LED数码管的公共

11、正极端上,电池负极引出线依次移动接触笔 画的负极端。这一根引出线接触到某一笔画的负极端时,那一笔画就应显示出来。用这种简单的方法就可 检查出数码管是否有断笔(某笔画不能显示),连笔(某些笔画连在一起),并且可相对比较出不同笔划发光的 强弱性能。若检查共阴极数码管,只需将电池正负极引出线对调一下,方法同上。LED数码管每笔画工作电流ILED约在510mA之间,若电流过大会损坏数码管,因此必须加限流电阻, 其阻值可按下式计算:R 值=(UULED) / ILED其中U为加在LED两端电压,ULED为LED数码管每笔画压降(约2伏)。检查发光数码管的好坏先将万用表置Rx10k或Rxl00k挡,然后将

12、红表笔与数码管(以共阴数码管为例)的“地”引出端相连,黑表笔 依次接数码管其他引出端,七段均应分别发光,否则说明数码管损坏。8.电路中V1(9013)的作用是什么?9013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管,在收音机以及各种放大电路中经常看到它,应用范围很广,它是NPN型小功率三极管。参数:1集电极电流Ic: Max 500mA2 工作温度:-55 C to +150 C3集电极-基极电压Vcbo: 40V4主要用途:放大电路5基级电阻应根据电源电压和负载功率来选择6 9013管基级电流要控制在100mA以下是起到限流的作用9, 如何调节蜂鸣器的音量?通过向蜂鸣器发送一定频

13、率的方波可以使蜂鸣器发出相应的音调。I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式使用I/O 口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单,只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好 为周期5003,占空比为1/2duty的方波,只需要每2503进行一次电平翻转,就可以得到驱动蜂鸣器的 方波信号。在程序上,可以使用TIMER0来定时,将TIMER0的预分频设置为/1,选择TIMER0的始终 为系统时钟(主振荡器时钟/4),在TIMER0的载入/计数寄存器的高4位和低4位分别写入00H和06H, 就能将TIMER0的中断设置为2503。当需要I/O 口驱动的蜂鸣器鸣叫时,只需要在进入TIMER0中断的 时候对

14、该I/O 口的电平进行翻转一次,直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候,将I/O 口的电平设置为低电平即可。不鸣 叫时将I/O 口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。PWM输出口直接驱动蜂鸣器方式由于PWM只控制固定频率的蜂鸣器,所以可以在程序的系统初始化时就对PWM的输出波形进行设 置。首先根据SH69P43的PWM输出的周期宽度是10位数据来选择PWM时钟。系统使用4MHz的晶 振作为主振荡器,一个tosc的时间就是0.253,若是将PWM的时钟设置为tosc的话,则蜂鸣器要求的 波形周期 5003 的计数值为 500gs/0.25gs= (2000) 10= (7D0) 16,7D0H 为 11

15、位的数据,而 SH69P43 的PWM输出周期宽度只是10位数据,所以选择PWM的时钟为tosc是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。这里我们将PWM的时钟设置为4tosc,这样一个PWM的时钟周期就是13 了,由此可以算出500g s对应的计数值为500gs/1gs= (500) 10= (1F4) 16,即分别在周期寄存器的高2位、中4位和低4位三 个寄存器中填入1、F和4,就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器,在PWM输出中占空 比的实现是通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时,占空比寄存器是用来设置 高电平的宽度。250gs的宽度计数值为250gs/1gs= (250) 10= (0FA) 16。只需要在占空比寄存器的高2 位、中4位和低4位中分别填入0、F和A就可以完成对占空比的设置了,设置占空比为1/2duty。以后只需要打开PWM输出,PWM输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty的方10. 以74161为例解释“预置数法”和“清零法”?见第一题加粗体

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