4-битное последовательное устройство ввода и хранения: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Вы когда-нибудь представляли, как ваша клавиатура принимает ввод и как эти данные хранятся! Этот проект представляет собой уменьшенную версию ввода и хранения данных. Подробное объяснение того, как сигнал от клавиш и часов влияет на элементы памяти (триггеры).

Шаг 1: блок-схема

1. Устройство ввода

В качестве двоичного 4-битного устройства ввода есть только 2 кнопки (одна для регистра 1 (высокий), а другая для 0 (низкий) с шумовым фильтром, необходимым для генерации входного сигнала. Генерируемый выходной сигнал представляет собой нулевой импульс (когда клавиша При нажатии всегда высокий сигнал меняется на низкий).

2. Моностабильный генератор импульсов

Затем входные сигналы подаются в генератор моностабильных импульсов для генерации импульса с фиксированной большой длительностью, который запускается малым входным импульсом. Этот моностабильный импульс используется в качестве тактового входа в регистр сдвига.

3. би-стабильный генератор импульсов

Этот импульс также управляется линиями входного сигнала, при нажатии одной (высокой) клавиши этот сигнал устанавливается и сбрасывается при нажатии нижней клавиши. Сигнал подается как левый последовательный вход в регистр сдвига.

4. Сдвиговый регистр

В 4-битном регистре сдвига для хранения данных используются 4 триггера. Требуется последовательный ввод с часами для хранения данных слева направо или справа налево. В этом проекте последовательные данные, которые мы используем, поступают от генератора бистабильных импульсов, а тактовый сигнал - от генератора моностабильных импульсов.

5. Выходные данные

Светодиоды показывают выход.

Шаг 2: Временная диаграмма

Пример временной диаграммы, которая принимает вход 0101. Входной импульс от кнопки 1 и кнопки 2 имеет очень маленькое «низкое время», поэтому на временной диаграмме он показан как всплеск.

Шаг 3: принципиальная схема

Верхнее время для моностабильного импульса можно изменить, изменив значение RC (сопротивление и значение емкости). Высокое время задается как t = 1,1 * RC. Верхнее время имеет нижний предел, который зависит от используемого выключателя денонсации, предел составляет обычно 10-20 мс. Максимальное время в этой схеме - 1 с (10 кОм * 100 мкФ).

Это за счет уменьшения этого времени увеличивает скорость устройства.

Шаг 4: Дизайн с помощью файлов спецификаций

Загрузите файл fritzing, чтобы настроить дизайн и создать свой собственный.

Список необходимых компонентов находится в файле спецификации.