Warum erhöht sich der Ripple-Zähler bei jedem 8. Impuls?

Ich habe den Welligkeitszähler CD4020 an einen Atmega328 angeschlossen, der jede Sekunde einen 50-ms-Impuls (niedriger Logikpegel) an den Eingang des CD4020 sendet und alle seine 12 Ausgänge überwacht. Anstatt jedoch den Ausgang bei jedem Impuls zu inkrementieren, wird der Ausgang des CD4020 bei jedem achten Impuls inkrementiert.

Warum passiert diese Teilung mit dem Faktor 8 ?

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Das Datenblatt gibt auch an, dass der CD4020 ein 14-stufiger Zähler ist, aber nur 12 Ausgänge hat. Warum 14?

Wenn Sie sich das Datenblatt ansehen, auf das Sie verlinkt haben, und das Diagramm in der oberen rechten Ecke auf der ersten Seite sehen - bemerken Sie, wie die Ausgänge beschriftet sind? Sehen Sie, dass es keine Q2- oder Q3-Ausgabe gibt?

Antworten (1)

Wir können dem Datenblatt entnehmen, dass der CD4020 das folgende Blockdiagramm hat:

4020 Blockdiagramm

Beachten Sie die Benennung der Ausgänge, Sie haben Q1, und Q4-Q14.

Beachten Sie auch, dass es sich um einen 14-stufigen Zähler handelt, was bedeutet, dass der Zähler intern 14 Ausgänge hat.

Aus Ihren Daten können Sie ersehen, dass Q1(das LSB) bei jedem negativen Flankenimpuls umschaltet, wie Sie es erwarten würden. Q1ist das erste Bit im Zähler.

Die nächste verfügbare Ausgabe ist jedoch Q4- dies wird das vierte Bit im Zähler sein. Das bedeutet, dass Sie Q2oder nicht sehen können Q3. Sie würden erwarten, dass Q4das Umschalten mit einem Achtel der Rate von Q1- Sie sind. Es funktioniert also alles korrekt.

Lassen Sie uns eine schnelle Wahrheitstabelle erstellen, um dies zu bestätigen:

  IN | Q4  Q3  Q2  Q1         Q4  Q1
 ----+----------------  ==>  --------
  \_ |  0   0   0   0          0   0
  \_ |  0   0   0   1          0   1
  \_ |  0   0   1   0          0   0
  \_ |  0   0   1   1          0   1
  \_ |  0   1   0   0          0   0
  \_ |  0   1   0   1          0   1
  \_ |  0   1   1   0          0   0
  \_ |  0   1   1   1          0   1
  \_ |  1   0   0   0          1   0
  \_ |  1   0   0   1          1   1
  \_ |  1   0   1   0          1   0
  \_ |  1   0   1   1          1   1
  \_ |  1   1   0   0          1   0
  \_ |  1   1   0   1          1   1
  \_ |  1   1   1   0          1   0
  \_ |  1   1   1   1          1   1

Ja, das entspricht der Ausgabe, die Sie sehen, wenn wir die nicht verfügbaren Q2 und Q3 entfernen.

Der Grund dafür, dass es nur 12 Ausgänge gibt, liegt einfach an fehlenden Pins - Standard-DIP-Pakete, als das Teil hergestellt wurde, hatten normalerweise 8, 14 oder 16 Pins.

Die höherwertigen Bits zu haben ist in vielen Anwendungen nützlicher als die niederwertigen Bits, daher entschied sich der Designer dafür, sie herauszubrechen.

Das niedrigstwertige Bit zu haben ist auch ziemlich nützlich. Sie können zB einen gepulsten Analogeingang (zB von einem Relaxationsoszillator ) einspeisen . Diese Art von Signal ist nicht gut für die Einspeisung von Standard-Digitallogik, aber der CD4020B verwendet einen Schmitt-Trigger-Eingang, um es zu bereinigen. Von Q1erhalten Sie ein schönes digitales Taktsignal, wenn auch mit der halben Frequenz des Oszillators.

@Alexander Eine Division durch 2 kann auch nützlich sein. Die Antwort hängt davon ab, auf alte Schaltungen aus den frühen 90er Jahren zurückzublicken, um zu sehen, wofür sie das Teil verwendet haben.
Um ein wenig pingelig zu sein, es ist nicht getaktet und es ist negativ flankenempfindlich. Aber, @Alexander, die Information ist ansonsten völlig korrekt :)
@TomCarpenter :)
@Alexander in der Tat ist das dann eine mögliche Verwendung für den Q1 - er gibt Ihnen ein schönes Taktsignal von einem schmal gepulsten Eingang.
Warum erhöht sich der Ripple-Zähler bei jedem 8. Impuls?
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