Организация передачи внешних воздействий на вход ка

Рассмотрим теперь организацию подачи внешних воздействий на вход управляющего автомата. В нашем случае внешнее воздействие - это нажатие одной из двух кнопок (“a” или “b”, рис.10). Необходимо построить схему, которая при таком нажатии вырабатывала бы синхроимпульс и подавала бы на вход автомата код нажатой кнопки. Время, которое человек держит кнопку часов нажатой, не может быть меньше нескольких миллисекунд, а сформированный на основе этого нажатия синхроимпульс должен быть гораздо короче и не зависеть от продолжительности физического нажатия кнопки. “Укоротить” импульс может помочь так называемый формирователь импульсов с укорачивающей RC-цепью (см.рис.17). Подбором емкости и сопротивления можно построить схему, которая вырабатывает необходимую нам продолжительность сигнала.

Рис.17

Рис.17

На рис.18 представлена схема передачи внешних воздействий на вход автомата. Анализируя ее, необходимо помнить, что в ТТЛ-схемах “висячий провод” на входе элемента эквивалентен логической единице.

Рис. 18

Как видно из графиков напряжений (рис.19), синхроимпульс появляется лишь тогда, когда нажата одна кнопка, а другая - нет. Также нужно учесть, что выход xиспользуется только в период действияsи, таким образом, напряжение наxтолько в это время должно соответствовать коду кнопки, нажатие которой вызвало появление этогоs.

Рис. 19

При практической реализации необходимо учитывать эффект, называемый “дребезгом контактов”. Он состоит в том, что при однократном нажатии кнопки ее контакты замыкаются и размыкаются несколько раз, что может привести к неправильному функционированию устройства. Существуют специальные методы для защиты от этого нежелательного эффекта. Здесь они не будут рассмотрены. И мы будем полагать, что у используемых нами кнопок “дребезг” контактов отсутствует.

Общая функциональная схема часов.

Итак, построив управляющий автомат и связав его с внешним миром, мы реализовали тем самым функциональную схему часов. Однако, при реализации автомата не был учтен момент начала работы часов при включении питания. При подаче на триггер только питания еще ничего нельзя сказать о том состоянии, в каком он находится. Поэтому в начале работы триггер необходимо принудительно установить определенным образом. Такая возможность предусмотрена; это делается с помощью сигнала “Уст”, который подается при включении питания и который будет записывать в триггеры код “00”, что в нашем случае соответствует состоянию “Отображение времени”. Сигнал “Уст” вырабатывается в блоке начальной загрузки. Его значение равно нулю некоторое время после подачи питания, а затем устанавливается высокий уровень напряжения, сохраняющийся до отключения питания, то есть в течение всего периода работы устройства.

Также при переходе от структурной схемы к функциональной надо помнить, что у реального счетчика только один счетный вход “+1”. Таким образом, необходимо объединить два сигнала так, чтобы переключение происходило при подаче любого из них. Учитывая, что один из этих сигналов - импульсная микрокоманда и допустимо переключение счетчика как по переднему, так и по заднему фронту этой микрокоманды, мы можем объединить эти сигналы с помощью элемента исключающее ИЛИ. Построив графики напряжений, можно убедиться, что в данном случае допустим только такой элемент. (Что будет, если вместо него поставить элемент “ИЛИ”?).

Общая функциональная схема часов представлена на рис.20. На этой схеме не реализованы схемы индикаторных преобразователей (или дешифраторов). Они могут быть легко построены с помощью известных методов.

Рис. 20