Использование логического пульсатора

С помощью логического пульсатора в узлы схемы вводятся одиночные импульсы или последовательности импульсов, и для этого не нужно отключать микросхемы. На рис. 1.9 показана типичная схема, применяемая в микрокомпьютерах для получения звукового сигнала. Усилителем мощности служит ТТЛ-элемент либо с три-стабильным выходом, либо с открытым коллектором. ТТЛ-схемы могут отводить от нагрузки больший ток, чем отдавать, поэтому для достижения большей выход­ной мощности динамика или пьезоэлектрического зву­кового сигнализатора один его вывод подключается к источнику питания 5 В, а второй последовательно с ре­зистором 100 Ом заземляется через выход ТТЛ-элемен­та. Когда выход ТТЛ-элемента находится в состоянии логической 1, ток в цепи отсутствует. При подаче на вход ТТЛ-элемента импульсов с определенной частотой ди­намик издает звуковой сигнал. Предположим, что из-за отказа звуковой сигнал не формируется, когда компью­тер подает импульсы на вход ТТЛ-элемента, и динамик можно проверить, если коснуться зондом пульсатора входа ТТЛ-элемента и задать режим пачки из 100 им­пульсов или режим непрерывной последовательности импульсов с частотой 100 Гц. Если схема исправна, ди­намик издает звуковой тон с частотой 100 Гц. Когда же тест не проходит, то зонд пульсатора следует перенести на выход ТТЛ-элемента и повторить тест. Если тест вновь не проходит, пульсатором следует коснуться не­посредственно динамика и, если его сопротивление не слишком мало, чтобы препятствовать работе пульсато­ра, должен быть слышен звуковой тон. Таким образом, с помощью пульсатора можно проверить все компонен­ты этой простой схемы.

Рис. 1.9. Схема «звонка», часто применяемая в микрокомпьютерах

Рис. 1.10. Индикация выходного порта с помощью регистра-защелки 74LS273

Индикаторный выходной порт, показанный на рис. 1.10, часто применяется в микроконтроллерах как простое средство отображения информации о состоянии отдель­ных узлов и шин. Информация с шины данных фиксиру­ется в 8 D-триггерах, когда сигнал на входе синхрониза­ции переходит в состояние логической 1. Обычно ис­пользуемые в микропроцессорных системах сигналы выбора микросхем имеют низкий активный уровень, по­этому сигнал от дешифратора адреса до подачи на вход синхронизации микросхемы 74LS273 инвертируется.

Работу выходного порта можно проверить с помощью логического пульсатора, касаясь входа или выхода ин­вертора. При этом на D-триггеры воздействует актив­ный фронт синхронизации, а информация из шины данных будет определять состояния светодиодных инди­каторов. Если, например, линия шины данных, подклю­ченная на вход d₁, при подаче импульса находится в состоянии логического 0, светодиод, подключенный к выходу Q₁, будет светиться. Сигналы на шине₍ данных обычно изменяются столь быстро, что при подаче на вход синхронизации нескольких импульсов все светоди­одные индикаторы будут включены и выключены одно­временно. Если светодиод в течение всего времени подачи синхроимпульсов остается выключенным, то следует предположить наличие одного из нескольких отказов, например неисправна линия шины данных, отказ в мик­росхеме 74LS273, отказ в светодиоде или в резисторе. Касание логическим пульсатором выхода микросхемы 74LS273 оказывается бесполезным, так как реакция светодиода на выходной импульс пульсатора будет не­заметной пользователю. Однако подсоединение логиче­ского пробника к подозреваемому выходу при синхрони­зации порта решает эту проблему благодаря встроен­ной в логический пробник схеме расширения импульсов. Если к выходам порта индикаторы не подключены, для поочередной проверки каждого выхода следует приме­нить логический пробник, синхронизируя порт несколько раз и фиксируя изменения состояния на каждом вы­ходе.

Логический пульсатор модели 546А может генериро­вать точные пачки из 100, 10 или 1 импульса, что удобно при необходимости получения определенного числа им­пульсов для инициализации счетчика, регистра сдвига или другого конечного автомата.

Пусть имеется 12-битный асинхронный счетчик, реа­лизованный на 4-битных ТТЛ-счетчиках 7493А, как по­казано на рис. 1.11. Требуется инициализировать счетчик на двоичный набор 1000 1000 1000, равный десятичному числу 2184. Пульсатор подсоединяется на вход счетчика и настраивается на получение пачки из 100 импульсов. После этого оператор отсчитывает 21 пачку и убирает пульсатор. Затем пульсатор вновь подсоединяется к входу и настраивается на формирование пачки из 10 им­пульсов; после этого оператор отсчитывает 8 пачек и удаляет пульсатор. Наконец, пульсатор еще раз под­соединяется к входу счетчика, и оператор вручную вво­дит 4 импульса, нажимая кнопку 4 раза. Таким образом, в счетчик поданы 2184 импульса, и он оказывается ус­тановленным на требуемое значение.

Рис. 1.11. 12-битный асинхронный счетчик