Делители с переменным коэфициентом деления

В цифровой и микропроцессорной технике часто требуются делители с произвольным коэффициентом деления. При этом желательно, чтобы коэффициент деления можно было оперативно менять. На рис. 1.24 изо­бражена схема делителя с программируемым коэффициентом деления на основе реверсивного счетчика К555ИЕ7. Для хранения коэффициента деления используется специальный четырехразрядный параллельный регистр, обозначенный на схеме как DDL Коэффициент деления такого делителя может изменяться от 1 до 15.

Работа счетчика начинается с установки всех его разрядов в ноль при помощи входа R. Обратите внимание на то, что в микросхеме К555ИЕ7 используется прямой, а не инверсный вход сброса. Поэтому сброс проис­ходит при подаче на этот вход сигнала логической единицы. После того, как счетчик сброшен, для нормальной работы счетчика на вход R должен быть подан нулевой уровень.

Входной сигнал поступает на вход «-1». Поэтому счетчик работает в режиме обратного счета. Поэтому пер­вый же входной импульс после сброса счетчика вызовет сигнал переполнения на выходе «≤0». Этот импульс посту­пит на вход . В результате в счетчик будет записано двоичное число с выхода регистра DDL Это число соответствует выбранному коэффициенту деле­ния. Допустим, что в регистр DD1 мы записали число 10 (1010₂). Тогда именно это число будет записано в разряды счетчика DD2.

Каждый последующий входной импульс будет уменьшать содержимое счетчика на единицу. Так будет продолжаться до тех пор, пока содержи­мое счетчика снова не уменьшится до нуля. Для этого потребуется как раз 10 тактовых импульсов. По приходу одиннадцатого импульса на выходе «<0» снова появится сигнал переполнения, и в счетчик будет опять запи­сано число десять из регистра DD1.

Описанный процесс будет повторяться все время, пока приходят вход­ные импульсы. Период следования импульсов на выходе «<0», а, значит, и на выходе всей схемы в нашем случае будет в 11 раз больше периода вход­ных сигналов. А частота выходных импульсов будет, соответственно, в 11 раз меньше. То есть наш счетчик будет делить на 11. Записывая в регистр DD1 различные значения, можно легко менять коэффициент деления описанной схемы. Забегая вперед скажу, что запись числа в регистр коэф­фициента деления может производить микропроцессор. В этом случае мы можем создать делитель, управляемый от микропроцессора.

Таймеры

Подобную схему можно использовать также для формирования различных интервалов времени. Если на вход «-1» подавать тактовые импульсы фиксированной частоты, а в качестве управляющего входа использовать вход R, то на выходе мы можем получать импульс заданной длительности. И эту длительность можно программировать, записывая в регистр D1 различные коэффициенты.

Это полезно запомнить.

Схемы, предназначенные для формирования различных интервалов времени, называются таймерами.

Пример.

Микроконтроллеры серии AVR имеют от одного (в микросхеме AT90S1200) до четырех (в микросхеме ATmega128) встроенных тайме­ров/счетчиков. Это позволяет при формировании временных интер­валов обойтись без внешних таймеров.