Современная электроника №1/2024

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 43 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 R5, R6, C2) и установки НЧ - генератора (DD1.1, VD1, R1). Короткий положи - тельный импульс с выхода элемен - та DD1.2 устанавливает в исходное нулевое состояние счётчики DD4, DD5, а после инвертирования элемен - том DD1.1 вызывает обнуление низ - ким логическим уровнем микросхем буферного регистра (DD20, DD21). Этот же низкий логический уровень , инвертируясь элементом DD3.2, обну - ляет счётчики DD6.1, DD6.2, DD7.1 и создаёт условие начальной установ - ки состояния НЧ - генератора (DD1.3, DD1.4, R2…R4, C1). Уровень логическо - го нуля , поступающий с выхода эле - мента DD1.1 через цепочку VD1, R1 на левую обкладку конденсатора C1 и через резистор R2 на входы элемента DD1.3, приводит к установке на выхо - де элемента DD1.4 уровня логической единицы . Счётчик DD5 и дешифратор DD10, входящие в состав секвенсора , задают последовательность рабочих режимов посредством формирования уровня логического нуля на одном из выхо - дов дешифратора . Поскольку счёт - чик DD5 в начальный момент време - ни находится в нулевом состоянии , уровень нуля с выхода первого разря - да ( вывод 1) дешифратора DD10 уста - навливает RS- триггер (DD14.1-DD14.2) в исходное единичное состояние . Усло - вимся считать « единичным » состояни - ем данного RS- триггера появление на выходе элемента DD14.1 уровня едини - цы , а на выходе DD14.2 – уровня нуля . Этот уровень логического нуля с выхо - да элемента DD14.2 приходит на один из входов элемента DD12.3 и , незави - симо от управляющего сигнала на дру - гом его входе , устанавливает на выхо - де этого элемента уровень единицы . В свою очередь , этот логический уро - вень , инвертируясь элементом DD12.4, определяет режим работы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (DD8.3, DD8.4) как повторителей входных уровней . Напомним , что при подаче на один из входов такого элемента уровня логи - ческой единицы он будет выполнять инверсию сигнала по второму входу . Поскольку в данном случае элементы DD8.3, DD8.4 являются повторителя - ми сигналов по второму входу , то они определяют режим работы микросхем буферного регистра (DD20, DD21) как « сдвиг вправо ». Это происходит благо - даря присутствию уровней логических единиц на входах SR ( выводы 1) и уров - ней нулей на входах SL ( выводы 19). Бегущий огонь по возрастанию Первый же отрицательный перепад с выхода НЧ - генератора , проходя через дифференцирующую цепочку С 3-R7, приводит к установке RS- триггера (DD2.1, DD2.2) в условное единичное состояние . Уровень логической еди - ницы с выхода элемента DD2.1 разре - шает работу ВЧ - генератора с частотой около 100  кГц и одновременно пере - водит выходные каскады микросхем контрольного (DD19, DD22) и выход - ного (DD26, DD27) регистров в третье состояние , кратковременно выклю - чая контрольную линейку светоди - одов и матрицы стоп - сигнальных огней . Второе условие необходимо для исключения эффекта мерцания свето - вых элементов . Учитывая , что время обновления комбинации очень мало и составляет всего 1,28 мс , не проис - ходит мерцания даже малоинерцион - ных светодиодов . Прямоугольные импульсы поло - жительной полярности поступают на счётный вход счётчика DD6.1, который совместно с элементами DD8.1, DD8.2, DD12.1, DD12.2 формирует импульсы синхронизации буферного («Buf_Reg_ Clk») и контрольного («Output_Reg_ Clk») регистров . Поскольку буферный регистр (DD20, DD21) в течение первых пяти эффек - тов ( табл . 1) работает только в режиме сдвига вправо , иметь значение будут только данные («Buf_Reg_DR»), при - ходящие на вход DR регистра DD20 с выхода ( вывод 9) нижнего по схе - ме мультиплексора DD23. Одновре - менно этот сигнал является инфор - мационным также для контрольного и выходного регистров . Режим работы мультиплексоров [DD18.1…DD18.4] и [DD23] определяют сигналы « Накопле - ние / Нет накопления » ( с выхода эле - мента DD16.2) и « Бегущий огонь / Бегу - щая тень » ( с выхода элементов DD16.3, DD16.4). В свою очередь , информаци - онным сигналом для мультиплексо - ра [DD18.1…DD18.4] является логиче - ский уровень нуля , формирующийся на выходе элемента DD14.4 в нулевом состоянии счётчика DD4, и уровень логической единицы во всех осталь - ных его состояниях . Как отмечено выше , в начальный момент времени буферный регистр (DD20, DD21) установлен в исходное нулевое состояние , поэтому первым , считая с момента включения пита - ния , выполняется эффект « Бегущая тень по возрастанию с накоплением », а не « Бегущий огонь по возрастанию ». Такой режим работы лучше привлекает внимание , поскольку в момент вклю - чения питания загорается вся матри - ца светодиодов . Во втором и последу - ющих циклах всегда первым по счёту выполняется эффект « Бегущий огонь по возрастанию » согласно табл . 1. В начальный момент времени счёт - чики DD6.2, DD7.1 также установлены в исходное нулевое состояние , поэтому на выходе элемента DD13.4 формирует - ся уровень логической единицы . Этот уровень поступает на вход S1 ( вывод 2) мультиплексора DD23 и совместно с уровнем логического нуля , поступаю - щим на его вход S0 ( вывод 14) с выхода элемента DD16.1, вызывает прохожде - ние на выходы мультиплексора дан - ных с его соответствующих входов A2 ( вывод 4) и B2 ( вывод 12). Этот инфор - мационный сигнал формируется на выходе мультиплексора [DD18.1… DD18.4], режим работы которого , в свою очередь , определяется условием « Бегущий огонь / Бегущая тень ». Учитывая , что в момент включе - ния питания счётчик DD4 находится в нулевом состоянии , с выхода элемен - та DD14.4 на выход мультиплексора [DD18.1…DD18.4] пройдёт уровень логического нуля , который поступит на выходы мультиплексора DD23 и определит входной сигнал «Buf_Reg_ DR» для буферного регистра (DD20, DD21) как уровень логического нуля ( см . временну́ю диаграмму на рис . 2). Первый же отрицательный импульс «Buf_Reg_Clk» своим задним фронтом ( положительным перепадом ) приведёт к записи бита данных в регистр DD20 по входу DR с одновременным сдви - гом содержимого регистров DD20, DD21 на один разряд вправо . С при - ходом очередного счётного импульса на вход DD6.2 его состояние увеличива - ется на единицу , и на выходе элемента DD13.4 формируется уровень логиче - ского нуля , который подключает выхо - ды мультиплексора DD23 к его соот - ветствующим входам A0, B0. Теперь буферный регистр работает в режи - ме рециркуляции данных , поскольку выход PR старшего в линейке регистра DD21 соединён через нижний по схеме мультиплексор DD23 со входом «DR» первого регистра DD20. Первый же отрицательный импульс синхронизации «Output_ Reg_Clk» контрольного и выходно - го регистров своим задним фронтом