4bit serielles Eingabe- und Speichergerät - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Haben Sie sich jemals vorgestellt, wie Ihre Tastatur Eingaben verarbeitet und wie diese Daten gespeichert werden! Dieses Projekt ist eine kleinere Version der Dateneingabe und -speicherung. Eine ausführliche Erklärung, wie das Signal von den Tasten, Clock die Speicherelemente (Flipflops) beeinflusst.

Schritt 1: Blockschaltbild

1. Eingabegerät

Als binäres 4-Bit-Eingabegerät gibt es nur 2 Drucktasten (eine zum Registrieren von 1 (hoch) und eine andere für 0 (niedrig) mit einem Rauschfilter, der zur Erzeugung des Eingangssignals erforderlich ist. Das erzeugte Ausgangssignal ist ein Nullimpuls (wenn Taste) gedrückt wird, wechselt das immer High-Signal auf Low).

2. Monostabiler Impulsgenerator

Die Eingangssignale werden dann in den monostabilen Impulsgenerator eingespeist, um einen Impuls mit einer festen hohen Zeitdauer zu erzeugen, der durch den kleinen Eingangsimpuls getriggert wird. Dieser monostabile Impuls wird als Takteingang für das Schieberegister verwendet.

3. Bistabiler Impulsgenerator

Dieser Impuls wird auch von den Eingangssignalleitungen getrieben, wenn die Eins-(High)-Taste gedrückt wird, wird dieses Signal gesetzt und zurückgesetzt, wenn die Low-Taste gedrückt wird. Das Signal wird als linker serieller Eingang dem Schieberegister zugeführt.

4. Schieberegister

Das 4-Bit-Schieberegister verwendet 4 Flip-Flops zum Speichern von Daten. Es braucht einen seriellen Eingang mit einem Taktgeber, um die Daten entweder von links nach rechts oder von rechts nach links zu speichern. In diesem Projekt kommen die seriellen Daten, die wir verwenden, vom bistabilen Impulsgenerator und das Taktsignal vom monostabilen Impulsgenerator.

5. Ausgabe

Die LEDs zeigen den Ausgang an.

Schritt 2: Timing-Diagramm

Ein Beispiel für ein Timing-Diagramm, das einen Eingang 0101 verwendet. Die Eingangsimpulse von Taster 1 und Taster 2 haben eine sehr kleine "Low-Time", weshalb er im Timing-Diagramm als Spitze angezeigt wird.

Schritt 3: Schaltplan

Die High-Zeit für den monostabilen Impuls kann durch Ändern des RC-Wertes (Widerstands- und Kapazitätswert) verändert werden. Die High-Zeit wird durch t=1,1*RC gegeben im Allgemeinen 10-20ms. Die Höchstzeit in diesem Schaltungsdesign beträgt 1s (10k omh*100uf).

Dadurch wird durch Verkürzen dieser Zeit die Geschwindigkeit des Geräts erhöht.

Schritt 4: Fritzing-Design mit Stücklistendateien

Laden Sie die Fritzing-Datei herunter, um das Design anzupassen und Ihr eigenes Design zu erstellen.

Die erforderliche Komponentenliste befindet sich in der Stücklistendatei.