บน 30/11/2024 21,437

ทั้งหมดเกี่ยวกับตัวนับ 74LS90 BCD IC

ในโลกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอลการนับที่แม่นยำและการสร้างภาพข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายตั้งแต่นาฬิกาดิจิตอลไปจนถึงตัวนับความถี่เคาน์เตอร์ทศนิยมรหัสไบนารี (BCD) เช่น 74LS90 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายให้วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการเชื่อมโยงลอจิกไบนารีกับระบบทศนิยมที่มนุษย์อ่านได้เคาน์เตอร์เหล่านี้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในอุปกรณ์ที่ทันสมัยเปิดใช้งานการนับอย่างราบรื่นการรวมการแสดงผลและการแบ่งความถี่บทความนี้ขุดลงในรายละเอียดของเคาน์เตอร์ BCD และทศวรรษที่ผ่านมาเน้นคุณสมบัติและการดำเนินงานของ 74LS90 IC และสำรวจแอพพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงในระบบดิจิตอล

แคตตาล็อก

สำรวจเคาน์เตอร์ BCD และทศวรรษ

เคาน์เตอร์ทศนิยมรหัสไบนารี (BCD) หรือที่เรียกว่าเคาน์เตอร์ทศวรรษเป็นวงจรดิจิตอลที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อนับในหลักทศนิยมแทนที่จะเป็นไบนารีบริสุทธิ์มันทำงานในการซิงโครไนซ์กับระบบทศนิยม, ปั่นจักรยานผ่านค่าตั้งแต่ 0 ถึง 9 ก่อนที่จะรีเซ็ตกลับเป็น 0 การรีเซ็ตนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับระบบที่ต้องการเอาต์พุตตามทศนิยมเช่นจอแสดงผลดิจิตอลและวงจรกำหนดเวลา

ที่แกนกลางของมันเคาน์เตอร์ประกอบด้วยสี่ flip-flop JK จัดเรียงเพื่อเพิ่มจำนวนด้วยชีพจรนาฬิกาที่เข้ามาแต่ละครั้งFlip-flop แต่ละตัวแสดงถึงน้ำหนักไบนารี (1, 2, 4 และ 8) ทำให้เคาน์เตอร์สามารถส่งออกไบนารีเทียบเท่ากับตัวเลขทศนิยมการดำเนินการดำเนินการตามลำดับโดยย้ายผ่านสถานะที่สอดคล้องกับ 0000 (ทศนิยม 0) สูงถึง 1001 (ทศนิยม 9)หลังจากถึง 1001 วงจรจะรีเซ็ตเอาต์พุตทั้งหมดเป็นศูนย์โดยอัตโนมัติเพื่อให้มั่นใจว่ารอบการนับจะเริ่มต้นอีกครั้งตั้งแต่เริ่มต้น

ฟังก์ชั่นนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องมีการนับทศนิยมตัวอย่างเช่นนาฬิกาดิจิตอลตัวนับความถี่และการแสดงตัวเลขขึ้นอยู่กับพฤติกรรมนี้เพื่อแสดงตัวเลขในรูปแบบที่คุณสามารถเข้าใจได้ด้วยการจัดแนวการทำงานกับระบบทศนิยมเคาน์เตอร์ BCD เชื่อมช่องว่างระหว่างตรรกะไบนารีและระบบตัวเลขที่อ่านได้ทำให้จำเป็นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย

74LS90 BCD Counter ภาพรวม

ที่ 74LS90 IC เป็นเคาน์เตอร์ดิจิตอลอเนกประสงค์ที่ออกแบบมาสำหรับการนับทศนิยมรหัสไบนารี (BCD) ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการทศนิยมมันทำงานเป็นตัวนับ mod-10 สามารถนับตั้งแต่ 0 ถึง 9 สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้ flip-flop JK master-slave ภายในสี่ตัวซึ่งเป็นไปตามลำดับการสลับสถานะเพื่อแสดงถึงเลขฐานทศนิยมของไบนารีตามลำดับเอาต์พุตของตัวนับ, ป้าย QA, QB, QC และ QD สอดคล้องกับน้ำหนักไบนารีของลำดับการนับ (1, 2, 4 และ 8 ตามลำดับ)การนับเริ่มต้นด้วยการลดลงของสัญญาณนาฬิกาและความยืดหยุ่นของ IC ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยอินพุตรีเซ็ต (R1, R2) และอินพุตที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (S1, S2) ซึ่งอนุญาตให้ตัวนับได้รีเซ็ตเป็นศูนย์ค่าตามต้องการ

โหมดการทำงาน

- หารโดยเคาน์เตอร์

เมื่อใช้เพียง Flip-Flop แรกโดยมีสัญญาณนาฬิกาอินพุตเชื่อมต่อกับ CLK A จะใช้ฟังก์ชั่น 74LS90 เป็นตัวนับ Divide-by-2ในโหมดนี้ตัวนับจะส่งสัญญาณนาฬิกาที่มีความถี่ครึ่งหนึ่งของสัญญาณอินพุตการแบ่งความถี่อย่างง่ายนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่ต้องการการปรับสภาพสัญญาณหรือสัญญาณนาฬิกาความถี่ต่ำ

- หารด้วย 5 เคาน์เตอร์

ด้วยการใช้รองเท้าแตะสามตัวสุดท้ายและป้อนสัญญาณนาฬิกาไปยัง CLK B, 74LS90 ทำงานเป็นตัวนับ Divide-by-5ในการกำหนดค่านี้ตัวนับจะสร้างสัญญาณเอาท์พุทที่มีอัตราส่วน 4: 1 ทำเครื่องหมายต่อช่องว่างซึ่งหมายความว่าเอาต์พุตจะอยู่ในระดับสูงสำหรับรอบนาฬิกาหนึ่งรอบและต่ำสำหรับสี่ถัดไปคุณลักษณะนี้มักใช้ในวงจรกำหนดเวลาหรือสำหรับความต้องการความถี่เฉพาะ

- เคาน์เตอร์แบ่งโดย 10

เมื่อทั้งสองฟังก์ชั่นการนับรวมกัน 74LS90 จะทำหน้าที่เป็นตัวนับแบบแบ่งโดย 10 ซึ่งเป็นโหมดการทำงานหลักเริ่มต้นจากไบนารี 0000 (ทศนิยม 0) เคาน์เตอร์ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องผ่านสถานะไบนารีสูงถึง 1001 (ทศนิยม 9) ก่อนที่จะรีเซ็ตเป็นศูนย์กระบวนการปั่นจักรยานนี้ทำให้ IC เหมาะสำหรับการนับหรือการดำเนินการตามกำหนดเวลาเมื่อเชื่อมต่อกับไฟ LED เอาต์พุตไบนารีจะเป็นตัวบ่งชี้ภาพของจำนวนปัจจุบันซึ่งเสนอวิธีที่ใช้งานง่ายในการตรวจสอบกระบวนการนับ

- เคาน์เตอร์ทศวรรษ BCD สำหรับแอปพลิเคชันการแสดงผล

ในกรณีที่ใช้งานได้จริงที่สุด 74LS90 ขับเคลื่อนการแสดงเจ็ดเซ็กเมนต์โดยการแปลงเอาต์พุต BCD เป็นตัวเลขทศนิยมจาก 0 ถึง 9 ผ่านตัวถอดรหัส BCD-to-Seven-Sexการตั้งค่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการสร้างนาฬิกาดิจิตอลเคาน์เตอร์หรือระบบใด ๆ ที่ต้องการการสร้างภาพข้อมูลตัวเลขที่ชัดเจนความสามารถในการเชื่อมต่อกับส่วนประกอบการแสดงผลแบบภาพทำให้ 74LS90 เป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบดิจิตอลที่ทันสมัย

การกำหนดค่าพิน

หมายเลขพิน	ชื่อพิน	คำอธิบาย
1	clkb	อินพุตนาฬิกา 2
2	R1	รีเซ็ต 1
3	R2	รีเซ็ต 2
4	NC	ไม่ได้เชื่อมต่อ
5	VCC	อินพุตอุปทานเชิงบวก
6	R3	รีเซ็ต 3
7	R4	รีเซ็ต 4
8	QC	พินเอาท์พุท 3
9	QB	พินเอาท์พุท 2
10	gnd	พื้น
11	QD	พินเอาท์พุท 4
12	QA	พินเอาท์พุท 1
13	NC	ไม่ได้เชื่อมต่อ
14	clka	อินพุตนาฬิกา 1

วงจร

คุณสมบัติ

คุณสมบัติ	คำอธิบาย
เคาน์เตอร์	ทำหน้าที่เป็นเคาน์เตอร์พื้นฐานตั้งแต่ 0 ถึง 9
การนับแบบอิสระ	สามารถเริ่มต้นด้วยตนเองได้ที่ 0 และสรุปที่ 9
ความเข้ากันได้ของ TTL	เข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่ใช้ TTL และ ไมโครคอนโทรลเลอร์เนื่องจากเอาต์พุต TTL
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน	มีการดำเนินงานที่ประหยัดพลังงาน
ประเภทแพ็คเกจ	มีอยู่ในบรรจุภัณฑ์ที่หลากหลายรวมถึง PDSO PDIP และ GDIP
การป้องกันภายใน	ปกป้องภายในกับแรงดันไฟฟ้าแคลมป์ภายใน

ข้อกำหนดทางเทคนิค

พารามิเตอร์	ข้อมูลจำเพาะ
ช่วงแรงดันไฟฟ้า	4.75V ถึง 5.25V
ช่วงอุณหภูมิการทำงาน	0 ° C ถึง 70 ° C
แรงดันไฟฟ้าอินพุต (สูง)	ขั้นต่ำ 2.0V
แรงดันไฟฟ้าอินพุต (ต่ำ)	สูงสุด 0.7V
กระแสเอาต์พุต (สูง)	-0.4ma
กระแสเอาต์พุต (ต่ำ)	8.0ma
ช่วงการป้องกันไดโอดแคลมป์แบบรวม	-1.5V

แบบจำลองทางเลือก

- 74LS92

- 74LS93

- 74LS162

ใช้ประโยชน์จากเคาน์เตอร์ทศวรรษ IC

การดำเนินการ IC ตัวนับทศวรรษเช่น 74LS90 ต้องการการควบคุมอินพุตนาฬิกาเพื่อเรียกใช้ฟังก์ชันการนับอินพุตนาฬิกาสลับระหว่างตรรกะสูงและตรรกะระดับต่ำและการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้งทำให้ตัวนับเพิ่มการนับภายในตัวนับความก้าวหน้าตามลำดับผ่านค่าไบนารีซึ่งเป็นตัวแทนของตัวเลขทศนิยมเมื่อใช้ในการกำหนดค่าทศนิยมรหัสไบนารี (BCD)กระบวนการนับจะรีเซ็ตโดยอัตโนมัติหลังจากถึงค่าสูงสุดโดยทั่วไปคือ 1001 (ทศนิยม 9) ก่อนที่จะเริ่มต้นที่ศูนย์

เพื่อให้การนับสามารถเข้าถึงได้ด้วยสายตาเอาต์พุตของตัวนับทศวรรษมักจะเชื่อมต่อกับการแสดงผล 7 ส่วนผ่าน IC ไดรเวอร์ BCD-to-7-segment ICไดรเวอร์แปลเอาต์พุต BCD เป็นสัญญาณที่เกี่ยวข้องที่จำเป็นในการส่องสว่างเซ็กเมนต์ที่เหมาะสมบนจอแสดงผลสร้างตัวเลขทศนิยมจาก 0 ถึง 9 การตั้งค่าที่ตรงไปตรงมานี้ทำให้เคาน์เตอร์ทศวรรษที่มีประสิทธิภาพสูงในแอปพลิเคชันที่ต้องแสดงข้อมูลตัวเลขในผู้ใช้-รูปแบบที่เป็นมิตรเช่นนาฬิกาดิจิตอลตัวจับเวลาหรือเคาน์เตอร์

ตัวนับ 74LS90 ทำงานอย่างไร

ตัวนับ 74LS90 ถูกสร้างขึ้นประมาณสี่ jk flip-flop ซึ่งจัดขึ้นเพื่อทำการนับ MOD-2 และ MOD-5การกำหนดค่าคู่นี้ช่วยให้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวนับ Mod-10 อเนกประสงค์ปั่นจักรยานผ่านค่าทศนิยมจาก 0 ถึง 9 ก่อนที่จะรีเซ็ตกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจการทำงานของมันอยู่ในฟังก์ชั่นของหมุดส่วนใหญ่อินพุตนาฬิกา (Clk A และ CLK B) และรีเซ็ตพิน (R1 และ R2)อินพุตเหล่านี้ควบคุมว่าตัวนับความก้าวหน้าหรือการรีเซ็ตทำให้สามารถปรับได้สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ

ตารางความจริง

กระบวนการนับเริ่มต้นด้วยการเปลี่ยนที่อินพุตนาฬิกาCLK A PIN ควบคุมการพลิกตัวแรกสลับสถานะด้วยชีพจรนาฬิกาทุกตัวสิ่งนี้เป็นรากฐานของตัวนับ mod-2 ซึ่งส่งสัญญาณที่เป็นครึ่งหนึ่งของความถี่ของนาฬิกาอินพุตพิน CLK B เชื่อมต่อกับรองเท้าแตะที่เหลือและเปิดใช้งานลำดับการนับ MOD-5ร่วมกันทั้งสองส่วนทำงานควบคู่กันเพื่อสร้างรอบการนับ MOD-10 ที่สมบูรณ์การเปลี่ยนนาฬิกาแต่ละครั้งจากสูงถึงต่ำทำให้เอาต์พุต (QA, QB, QC และ QD) เป็นสถานะการเปลี่ยนแปลงซึ่งแสดงถึงไบนารีเทียบเท่ากับการนับทศนิยมปัจจุบัน

หมุดรีเซ็ต (R1 และ R2) มีประโยชน์สำหรับการควบคุมด้วยตนเองของสถานะเคาน์เตอร์เมื่อมีการเปิดใช้งานหมุดรีเซ็ตทั้งสองพร้อมกันเอาต์พุตทั้งหมดจะถูกล้างออกเป็น 0000 (ทศนิยม 0) ทันทีซึ่งจะเอาชนะกระบวนการนับอย่างต่อเนื่องฟังก์ชันการรีเซ็ตนี้ใช้สำหรับการเริ่มต้นตัวนับหรือซิงโครไนซ์กับส่วนอื่น ๆ ของวงจรด้วยการกำหนดค่าอินพุตรีเซ็ตอย่างถูกต้องคุณยังสามารถสร้างลำดับการนับแบบกำหนดเองหรือ จำกัด ช่วงการนับตามต้องการ

ตัวอย่างเคาน์เตอร์โดยใช้ 74LS90

ในแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงตัวนับ 74LS90 มักใช้เพื่อนับตั้งแต่ 0 ถึง 9 และแสดงค่าเหล่านี้บนจอแสดงผล 7 ส่วนเพื่อให้ได้สิ่งนี้เอาท์พุทไบนารีของตัวนับ (QA, QB, QC และ QD) จะต้องจับคู่กับ IC ตัวถอดรหัส BCD-to-7-segment IC เช่น 74LS47ตัวถอดรหัสแปลเอาต์พุตไบนารีของ 74LS90 เป็นสัญญาณที่สว่างขึ้นส่วนที่เหมาะสมบนจอแสดงผลสร้างการแสดงที่ชัดเจนและอ่านได้ของตัวเลขทศนิยม

กระบวนการเริ่มต้นด้วยอินพุตนาฬิกาของ 74LS90 ซึ่งขับเคลื่อนการดำเนินการนับชีพจรแต่ละนาฬิกาทำให้เอาต์พุตของตัวนับล่วงหน้าตามลำดับซึ่งแสดงถึงตัวเลข 0 ถึง 9 ในรูปแบบไบนารีผลลัพธ์เหล่านี้จะถูกป้อนเข้าสู่ตัวถอดรหัส 74LS47 อย่างต่อเนื่องซึ่งกำหนดว่าส่วนใดของจอแสดงผลควรได้รับการส่องสว่างสำหรับแต่ละทศนิยมตัวอย่างเช่นเมื่อตัวนับเอาต์พุต 0000 (ไบนารี 0) ตัวถอดรหัสจะเปิดใช้งานเซ็กเมนต์ที่จำเป็นในการแสดงหมายเลข "0" บนจอแสดงผล 7 เซ็กเมนต์ในทำนองเดียวกันเมื่อเคาน์เตอร์ส่งออก 1001 (ไบนารี 9) ตัวถอดรหัสจะสว่างขึ้นกลุ่มที่สร้างหมายเลข "9. "

แอปพลิเคชัน

ตัวนับ 74LS90 BCD เป็นส่วนประกอบอเนกประสงค์ที่ใช้กันทั่วไปในเซิร์ฟเวอร์อุปกรณ์เครือข่ายและอุปกรณ์ดิจิตอลอื่น ๆ ที่ต้องการฟังก์ชั่นการนับและการแสดงที่แม่นยำความสามารถในการนับตั้งแต่ 0 ถึง 9 ในรูปแบบทศนิยมรหัสไบนารี (BCD) และรวมเข้ากับไดรเวอร์แสดงผลอย่างราบรื่นทำให้เป็นส่วนสำคัญของระบบหลายระบบหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของมันคือความเข้ากันได้กับจอแสดงผล 7 เซ็กเมนต์ผ่านตัวถอดรหัส ICS ทำให้สามารถสร้างภาพข้อมูลตัวเลขที่ชัดเจนและโดยตรงโดยไม่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อนเพิ่มเติมสิ่งนี้ทำให้มันมีประโยชน์เป็นหลักในแอปพลิเคชันเช่นนาฬิกาดิจิตอลตัวจับเวลาเคาน์เตอร์เหตุการณ์และระบบการแบ่งความถี่

ในเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่าย 74LS90 มีบทบาทอย่างจริงจังในงานที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการตรวจสอบเช่นการนับแพ็คเก็ตเวลาสัญญาณหรือการดำเนินการบันทึกการออกแบบที่มีความแม่นยำและขนาดกะทัดรัดช่วยให้สามารถรวมเข้ากับวงจรที่ต้องการความน่าเชื่อถือและการใช้พลังงานต่ำได้อย่างง่ายดายนอกเหนือจากการนับแล้วมันยังใช้ในระบบที่ต้องใช้การแบ่งความถี่ซึ่งความสามารถในการแบ่งสัญญาณนาฬิกาอินพุตออกเป็นความถี่ที่ต่ำกว่าสามารถใช้งานได้ในงานการซิงโครไนซ์หรือการประมวลผลสัญญาณ

- โมเดล 2D และไดอะแกรมมิติ

บทสรุป

ตัวนับ 74LS90 BCD เป็นตัวอย่างว่าส่วนประกอบที่เรียบง่าย แต่หลากหลายสามารถขับเคลื่อนระบบดิจิตอลที่ซับซ้อนได้อย่างไรความสามารถในการนับแบ่งความถี่และอินเทอร์เฟซกับจอแสดงผลภาพทำให้จำเป็นต้องใช้ในแอปพลิเคชันตั้งแต่นาฬิกาดิจิตอลไปจนถึงอุปกรณ์เครือข่ายด้วยการทำความเข้าใจการกำหนดค่าพินโหมดการทำงานและการใช้งานจริงคุณสามารถใช้ประโยชน์จาก 74LS90 เพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพในการออกแบบไม่ว่าคุณจะพัฒนาวงจรเวลาเคาน์เตอร์เหตุการณ์หรือระบบแสดงผล 74LS90 นำเสนอโซลูชันที่เชื่อถือได้และตรงไปตรงมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย