顺序脉冲发生器

1、顺序脉冲发生器单元 7 顺序脉冲发生器及其应用7-1 基本理论 : 顺序脉冲发生器原理在数控装置和数字计算机中，往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作，这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号，而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序，能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。F7-1 异步计数器构成顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器一般由计数器和译码器两部分组成。1. 异步计数器构成的顺序脉冲发生器图 F7-1 是异步计数器构成的顺序脉冲发生器。Y0=/Q2? /Q1? /Q0 Y1= /Q2 ?/Q1 ?Q0 Y2=/Q2? Q1 ?/Q0 Y3=/Q2? Q1? Q0 Y4=Q

2、2?/Q1 ?/Q0顺序脉冲发生器输出串脉冲 Y0、 Y1、 Y2、 Y3、 Y4 的周期由计数器的进制决定，控制 执行机构操作时间的长短由驱动计数器的时钟CLK永冲的周期决定。由异步计数器构成的分配器有可能在输出端产生竞争冒险现象。在图 F7-1 的电路中，由于时钟到来时，各触发器不是同时翻转，每当有两个以上的触发器翻转，就会产生冒险 干扰。如当计数器从001变为010时，若触发器UIA先翻转为0, U2A后翻车专为1,那么将出 现一个短暂的000状态，Y0将出现一个窄脉冲。这种冒险干扰脉冲，如不加以抑制或消除， 就可能造成误动作。CLKQ0Q1Q2Y012345Y1Y2Y3Y4顺序脉冲发生

3、器的时序图 顺序脉冲发生器波形图要克服竞争冒险现象，通常的是改变计数器的电路形式，如采用环形计数器、扭环计 数器。2. 由扭环计数器构成的顺序脉冲发生器F7-2 是数控插补器中的顺序脉冲发生器电路。在数控中做插补运算时，每走一步，都要进行以下四个节拍：判别、进给、运算、判别，这四个节拍分别用t1 、 t2 、 t3 、 t4表示。其波形图如下。根据时序图可以看出，有11 个计数状态。需要六位扭环计数器，构成 11 进制计数器。1clkt1t2t3t410111213插补器的时序图其状态表如后表。冲个数为12S04F7-3F7-3计数器状态图根据状态表，应用观察法写出输出信号的逻辑表达式：t1

4、Q0 Q1t2 Q1 Q2t3 (Q2 Q4) CPt4 Q4 Q53. 交通灯控制器为保证南来北往的车辆顺利、畅通的通过，在公路的十字路口都设有交通灯。南北东 西方向的绿、黄、红灯的变化规律如下图。(说明：南北：NS，东西：EW绿灯：G,黄火X： Y,红火X： R )其时序图如后CPNSGNSYNSREW REW G根据波形图知，计数器循环周期为12。可选用12进制计数器.本实验用一片74LS164 (也可参照图F7-2用两片74LS194)构成组成12进制扭环计数器。状态表如下：EW Y根据状态表可列出东西、南北方向绿、黄、红灯的逻辑表达式。东西方向EWG Q4 Q5EWY Q4 Q5(E

5、WY' Q4 Q5 CP1) EWR Q5南北方向NSGQ4 Q5NSYQ4 Q5(NSY' Q4Q5CP1) NSR Q5交通灯控制器的电路图如下：G=Q4 Q5EWY=/Q4 Q5 CP1 R=/Q5G=/Q4 /Q5Y=Q4 /Q5 CP1R=Q5CP1习题：1 析如图所示电路，试列出状态转换表并写出输出信号T1、 T2、 T3、 T4 的逻辑表达式。F7-4 交通灯控制器T1T2T3T47-2 实验 顺序脉冲发生器、交通灯控制器7-2.1 实验目的1. 掌握顺序脉冲发生器的特点和工作原理。 2. 掌握交通灯控制器的工作原理及电 路组成。 3. 了解竞争冒险现象。7-2.

6、2 实验内容及步骤1 异步计数器构成的顺序脉冲发生器按图F7-1接好线，用TDS220K字示波器观察输出端 Y0、Y4的波形并作记录，解释 产生的竞争冒险现象的原因。林 ¥ ?3?F7- 1 o 1 2' ?3Do ?3? 0 6 u ?+2. 用于插补器的顺序脉冲发生器1) 按图F7-2接好线。t1、22、t3、t4接LED发光二极管，计数脉冲接单脉冲。清 零端接复位开关。S04F7-2 插补器的顺序脉冲发生器2) 先清零，按动单次脉冲，使计数器工作。3) 观察 T1、 t2 、 t3 、 t4 的状态并做记录，验证结果是否正确。 2 交通灯控制器图 F7-4 是交通灯控制器的电路， M=12 的扭环计数器由 74LS164 (也可参照图 F7-2 由两片74LS194)构成。依下图接女?线。各输出接LED发光二极管，计数脉冲接单脉冲。清零端接复位开关。1) 先按复位开关，清零。2) 发单脉冲，观察输出端的情况并记录。验证结果是否正确7-2.4 实验器材1 NET-I 数字电子技术实验箱2 直流稳压电源GPC-3030D 3 数字示波器TDS-2204 集成电路： 74LS74 74LS194 74LS08 各 2 片 74LS00 74LS04 74LS32 74LS164 74LS138 各 1 片G=Q4