МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРЫ

Рис. 7.19. Часы с инди­кацией на одной лампе

 

В данном варианте часов динами­ческая индикация применена для умень­шения числа ламп в индикаторе до од­ной, что позволяет создать малогаба­ритный индикатор, поместив его в фо­нарик (рис. 7.19) или игрушку, вися­щую на стене. Кроме того, такие часы позволяют иметь до 8 индикаторов.

Индикация четырех цифр (часы и минуты) производится последовательно во времени. Вначале идет пауза (инди­катор гаснет), затем высвечивается цифра десятков часов, например 1; еди­ниц часов, например 2; десятков минут, например 4; и единиц минут, например 5. В результате получается число 1245. Каждая цифра высвечивается 1 с, весь цикл индикации занимает 5 с. Для опо­знавания минут можно сделать инди­видуальную «подкраску» с помощью высвечивания точки цифрового индика­тора. Это в ряде случаев может умень­шить период отсчета времени.

Структурная схема часов с инди­кацией на одной лампе представлена на рис. 7.20. Часы состоят из элементов обычных часов (без индикатора), рас­пределителя импульсов, коммутатора и цифрового индикатора. Для обычных часов может быть использо­вана любая схема, например, приведенная на рис. 7.13,

Распределитель импульсов предназначен для создания четырех импульсов, сдвинутых по времени на 1 с. Импульсы управляют ком­мутатором. Принципиальная схема распределителя импульсов пред­ставлена на рис. 7.21. Распределитель имеет пять D-триггеров, соединенных в кольцевой регистр. С помощью кнопки Кн_г первый триггер устанавливается в состояние логической 1, остальные — в 0. при подаче тактовых импульсов на входы С состояние 1 устанав­ливается во втором, затем третьем, четвертом, пятом, первом триг­герах Цикл непрерывно повторяется. С прямых выходов первых четырех триггеров импульсы подаются на коммутатор. Пятый триг­гер обеспечивает паузу в индикации.

Рис. 7.20. Структурная схема часов с индикацией на одной лампе

Рис. 7.21. Принципиальная схема распределителя импульсов часов с динамической индикацией

 

Коммутатор предназначен для подключения семи элементов цифрового индикатора поочередно к одному из четырех дешифра­торов часов Рассмотрим коммутацию одного из элементов инди-кятппа например элемента «а». В обычных часах он соединяется с выходом 9 микросхем К176ИЕЗ или К176ИЕ4. В данной схеме он соединяется поочередно с одной из этих четырех микросхем с помощью коммутатора. Принципиальная схема коммутатора для одного элемента цифрового индикатора приведена на рис. 7.22. Он состоит из четырех логических элементов 2И — НЕ и одного 4И — НЕ (микросхемы К176ЛА7 и К176ЛА8). На один из выходов элемента 2И— НЕ подается напряжение с вывода 9 соответствующей микро­схемы часов На второй вход подается разрешающий импульс от распределителя импульсов. Затем выходы всех четырех элементов подаются на объединяющий элемент 4И — НЕ, а с его выхода — на элемент «а» индикатора. Так как от распределителя подается только один импульс, то возможна индикация информации только с одного дешифратора. Весь коммутатор содержит семь таких схем, т. е. требуется 28 элементов 2И — НЕ и 7 элементов 4И — НЕ. Однако число элементов 2И — НЕ можно уменьшить до 24 путем объединения нескольких входов элементов 4И — НЕ при отобра­жении цифр десятков часов и десятков минут. Соответствующие выходы микросхемы К176ИЕЗ не используются. В микросхеме де­сятков часов не используются выходы 10, 12, 13, а в микросхеме десятков минут — выход 12.

Рис. 7.22. Принципиаль­ная схема коммутатора для одного элемента цифрового индикатора

 

Так как микросхема К176ЛА7 содержит четыре элемента 2И — НЕ, а микросхема К176ЛА8 — два элемента 4И — НЕ, то весь коммутатор может быть выполнен на 10, а все часы — на 18 микро­схемах.

При отключенном индикаторе часы потребляют около 1 мА от источника напряжения 9 В, при подключенном индикаторе — около 1 Вт. Для подключения еще двух индикаторов необходимо иметь второй аналогичный коммутатор и распределитель импульсов.

 

 

В последние годы широкое распространение получили неболь­шие по размерам вычислительные устройства для цифровой обра­ботки информации, так называемые микрокалькуляторы. Рассмот­рим их структуру и порядок работы на примере микрокалькулято­ра БЗ — 18А.

В состав устройства (рис. 7.23, рис. 7.24) входят: большая инте­гральная микросхема (БИС), индикатор для отображения проме­жуточных и окончательных результатов, клавишное устройство для ввода информации, источник питания.

БИС содержит следующие функ­циональные узлы:

устройство ввода — вывода, пред­назначенное для приема информации с клавишного устройства и выдачи ин­формации на индикатор;

арифметико-логическое устройство (АЛУ), обеспечивающее выполнение математических операций над числами;

постоянное запоминающее устрой­ство (ПЗУ), используемое для хране­ния микропрограмм выполнения всех вычислительных функций (сложения, вычитания, умножения, деления, опре­деления тригонометрических функций, логарифмов и т. п.) и функций управ­ления (ввод данных и команд, вывод результатов, защита от дребезга кон­тактов, нажатия одновременно двух клавиш и т. п.);