Warum ist ein 15-stufiger binärer Zähler/Teiler so umständlich?

Es scheint viele Möglichkeiten zu geben, ein 32,768-kHz-Signal in 1 Hz umzuwandeln.

  • Ich kann einen CD4060 verwenden, muss aber noch ein Flip-Flop hinzufügen ... also 2 "große" Chips mit überschüssigen (potenziell) ungenutzten Funktionen. Sicher, die anderen 4060-Ausgänge könnten sich als nützlich erweisen, und ich könnte eine Verwendung für das andere Flip-Flop an Bord finden, aber immer noch viel Platz für einen Haufen, vielleicht mit einem eingebauten Oszillator, der wahrscheinlich so genau ist wie ein 555 - sowieso von einem Kristall negiert.

  • Das "Schweizer Taschenmesser der Teiler" - ich kann den programmierbaren CD4536 verwenden, der einen einzelnen Ausgang von jeder Stufe von 1-24 bietet. Aber wieder mit Chipgröße und "Verdrahtung" zum Programmieren - viel Platz für eine Funktion - und wieder mit dem integrierten Oszillator.

  • Das Bild der Einfachheit, Nexperia macht einen kleinen 5-poligen 14-Stufen-Teiler. Ach so nah. Es muss immer noch ein Flip-Flop hinzugefügt werden, aber zumindest ist der '4214 kein 16-Kanal-Teiler wie der '4060.

  • Aus Spaß konnte ich 8 CD4013 kaskadieren.

Optional gibt es andere Zähler/Teiler, die sehr kurz oder weit über 15 Stufen hinausgehen. Es scheint, dass 15 Stufen der binären Division nicht annähernd so wichtig sind, wie ich vermuten würde.

Meine Frage lautet also: Wenn der 32,768-kHz-Kristall so produktiv ist und die (ich denke, übliche) Notwendigkeit, "Sekunden" mit Uhren und Timern zu liefern, warum gibt es dafür keine diskrete Lösung? Übersehe ich etwas?

PS Ich weiß, dass Mikrocontroller, GPS RX, RTCs und andere moderne Geräte alle Zeitmessungsfunktionen bereitstellen können, die man möglicherweise benötigt, aber mit all den anderen "archaischen" Technologien, die noch verfügbar sind, fällt es mir schwer zu glauben, dass ein solches Gerät dies nicht tut /existierte nicht.

Nachtrag Ich scheine mit meinem Beispiel etwas Verwirrung gestiftet zu haben, in dem ich persönlich nach einem 1-Hz-Signal von einer meiner Meinung nach "Jellybean" -Frequenz gesucht habe. Aber es geht um die Verfügbarkeit der Stufenanzahl, nicht um die erzielte Frequenz. Mein Beispiel ist meine Entdeckung fehlender Geräte mit einer bestimmten Zwischenteilungsfähigkeit - unabhängig von der Eingangsfrequenz - wo der Ausgang anliegt 2 15 (und 16. und 17.) fast vermieden zu werden scheint und dass mit Ausnahme eines Beispiels ein zusätzliches Gerät erforderlich ist, um diese Zahl zu erreichen.

Ich hatte meine 1-Hz-Lösung bereits vor dieser Frage, wurde aber neugierig und suchte nach dem meiner Meinung nach "alten Weg", diese Frequenz in kleinen, billigen Timing-Produkten zu erreichen. Meine Suche war also nach einer 15. Stufe, die in einem einzigen Gerät verfügbar ist . Vielleicht waren die 32.768k überhaupt nicht Teil des alten Weges. Unabhängig davon schien es seltsam, dass alle verfügbaren voreingestellten Zähler / Teiler, die ich gefunden habe, ausgewählte Bereiche dazwischen bieten 2 0 Und 2 24 schien um das zu schlagen 2 15 Busch.

denn jetzt kümmern sich die meisten Benutzer von ICs mittlerer Größe nicht um die Größe, und ihre Hersteller auch nicht.
Ein winziges CPLD erledigt dies für weniger als ein Pfund. Spezial-ICs für kleine Logikfunktionen wurden durch programmierbare Logik ersetzt. Bis dahin akzeptierten die Leute 74HCT4060 und die anderen Optionen recht gut. Ich kann mich nicht erinnern, dass die Leute so verärgert und frustriert waren, wie Ihre exzessive Fett- und Kursivschrift klingt. (Überbetonung lautet Wut-y.)
Haben SIE eine konkrete Anwendung für so ein Teil? Mir fällt nichts ein, wofür ich es brauchen würde.
Außerdem bin ich mir nicht sicher, warum Sie glauben, dass es sowieso eine große Nachfrage nach 1-Hz-Rechteckwellen gibt. Uhren und Armbanduhren haben den Teiler in dedizierte Chips eingebaut, ebenso wie RTC-Chips für Computer. Welche Art von Anwendung benötigt eine 1-Hz-Rechteckwelle, die nicht auch einen Mikrocontroller enthält?
@TonyM - LOL in Wut. Es ist eher eine Verwirrung gepaart mit einem Mangel an sarkastischer Schriftart (daher das kaskadierte 4013s-Bit). Ich mag all diese Geräte, die ich erwähnt habe – ich habe sie. Ich fand es nur seltsam, dass es möglicherweise keine Lösungen vor den moderneren Optionen gab, und fragte mich, ob es einen "logischen" Grund gab.
Ein $1 PIC und ein 2-Byte-Zähler im Speicher mit ein paar Bytes Code?.? dann mehr zum Zählen von Minuten, Stunden
Früher gab es einen Chip, der einen NTSC-Colorburst-Quarz (3,579545 MHz) nahm – diese waren damals viel häufiger als 32,768-kHz-Quarze – und diesen auf 60 Hz herunterteilte, um eine Standardleitung zu treiben -betriebener Uhrenchip.
Single-Chip-Digitaluhr (veraltet): electronicsusa.com/mm5314nclockchip.html
@DaveTweed das Tragische ist, dass NTSC eigentlich so konzipiert wurde, dass es kein Vielfaches von 60 Hz ist, aber die Oszillatoren sind so verdammt billig, dass man mit dem kleinen Offset zum nächsten ganzzahligen Faktor leben kann
@MarcusMüller: Nicht ganz so tragisch. Es ist überhaupt nicht schwer, mit dem Faktor 1000/1001 in der Zählerkette umzugehen.
Kann der Geschichte gegenüber nicht sarkastisch sein, alter Junge. Die Geschichte präsentiert Ihnen eine Aufzeichnung dessen, was die Welt der Elektronik brauchte und verkaufen konnte. Und es gab keine 32,768-zu-1-Hz-Teiler in einem speziellen Paket :-) Aus Interesse, können Sie 5 Beispielanwendungen dafür geben? Aber nicht nur 5 Verwendungen zum Zählen von 1 Sekunde.
In Bezug auf Ihren Nachtrag glaube ich nicht, dass Sie Verwirrung gestiftet haben. Sie sind im Grunde überrascht, dass es nicht einfacher ist, 1 Hz aus 32,768 kHz zu erstellen, aber niemand sonst, weil sie dies nicht als allgemeine Anforderung ansehen und Sie herausgefordert haben, zu sagen, warum es so sein sollte.
@Finbarr Re: 1. Kommentar. Ich hatte eine Bewerbung. Kurz gesagt, ich verwende eine Reihe selbst auferlegter Designbeschränkungen, um eine binäre Uhr mit Logikgeräten als Lernprojekt zu erstellen - mit der Belohnung eines nerdigen Schmuckstücks. Ich brauche natürlich 1Hz für die Sekunden und hatte den Eindruck, dass das 32.x->1 die Norm ist. Betreff: Zweiter Kommentar. Eigentlich ist das die Verwirrung. Überrascht bin ich von dem "Loch" in der Zählverfügbarkeit, das ich bei der Suche nach 1Hz entdeckt habe, während ich gleichzeitig den ursprünglichen Eindruck hatte, dass es (irgendwann) üblich war.
@DaveTweed Ich denke, Ihre Kommentare formulieren so ziemlich die Antwort, nach der ich vor dieser Frage gesucht habe. Der 32,768-kHz-Kristall war in Zeiten, die vor aktuelleren Zeitmessungsprozessen lagen, nicht die übliche Komponente. Aber unabhängig von der Eingangsfrequenz stelle ich fest, dass es wenig Bedarf für einen "sofortigen Zugriff" auf diese 2 ^ 15 bis 2 ^ 17-Divisionen gibt - während 2 ^ 0 bis 2 ^ 14 und 2 ^ 18 bis 2 ^ 24 nützlicher sind?
Haha. Du bist mein Held @BruceAbbott! Es gab so etwas ... und um die Zeit zu halten. Cool. Immer noch ein merkwürdiges Loch in diesem 15-17-Faktor.
Wenn Sie zurückdenken, sahen Sie früher Schaltungen zur Erzeugung eines 60-Hz-Takts aus einem NTSC-"Colorburst"-Kristall. Sie haben einen MM5369 verwendet, um die 3579545 Hz auf 60 herunterzuteilen. Vielleicht finden Sie weitere Informationen dazu, wenn Sie sich umschauen. Von 60 Hz auf 1 Hz sollte ziemlich einfach sein.

Antworten (3)

Der Grund dafür ist, dass dies nicht alles ist, was ein Zähler tun muss.

Da jeder Timer oder Zähler BCD-Zähler für die Sekunden (und ggf. Minuten und Stunden) zusammen mit der Formatierung und Ansteuerung der Anzeige bereitstellen muss, ist es für den benutzerdefinierten IC weitaus sinnvoller, sowohl den Oszillator als auch die Teilerkette zu integrieren den IC, anstatt diesen als zweiten, externen IC zu haben.

Was Sie zu fragen scheinen, ist, warum niemand einen 6-Pin-IC herstellt, der Strom, Masse und 2 Pins für den Kristall aufnimmt und ein 1-Hz-Signal ausgibt. Nun, das liegt daran, dass es keine große Nachfrage danach gibt.

Wenn Sie 1 Hz wünschen, ist dieses ASTMK- Teil eine viel kleinere Lösung, die einen 1-Hz-Logikpegelausgang in einem 2 mm x 1 mm großen Gehäuse liefert, das kleiner ist als ein Standard-32.768-Kristall, der normalerweise etwa 4 mm x 8 misst mm.

Danke für den Vorschlag. Es ist perfekt. Ich hatte diesen Oszillator eigentlich schon in meinem Design, aber ich glaube nicht, dass ich ihn löten kann. Meine Bearbeitung könnte jedoch die Verwirrung beseitigen, die ich verursacht habe, als ich meinen Standpunkt vertreten habe.
Sie könnten einen CD4521 mit einem 4,194304-MHz-Quarz verwenden. Der Q22-Ausgang beträgt 1 Hz.

Wenn der 32,768-kHz-Kristall so produktiv ist und die (ich denke, übliche) Notwendigkeit, mit Uhren und Timern "Sekunden" zu ergeben, warum gibt es dafür keine diskrete Lösung?

Ist das Bedürfnis wirklich so häufig? Abgesehen von analogen Wanduhren für Verbraucher, die dazu neigen, billigere Dinge als DIP-verpackte ICs zu verwenden, sehe ich derzeit keine – alles, was mehr als einen Sekundenzeiger bewegt, hat normalerweise einfach eine minimale MCU (Mikrowellenherd) oder sogar einen ASIC (Uhren zum Beispiel).

Die Anwendungsfälle für etwas, das nur eine langsame Uhr teilt 2 16 wirken irgendwie spärlich.

Ein Blick auf den Lieferanten, den ich normalerweise verwende, zeigt, dass 96 verschiedene Quarzfrequenzen verfügbar sind, und 32,768 kHz ist die fünfthäufigste und macht 80 der 1462 verschiedenen Teile aus, die sie auflisten. Also ja, es rechtfertigt wahrscheinlich den Begriff "gewöhnlich".
Oh, hätte das vielleicht zweideutig ausgedrückt, @Finbarr: Nicht der 32,768-kHz-Oszillator ist nicht üblich – die Notwendigkeit eines 1-Hz-Signals ist es!
Fair genug! Trotzdem war ich überrascht, wie viele verschiedene Teile mit der gleichen Häufigkeit aufgelistet wurden ...
Und wie von Zauberhand ... Jemand anderes hat gerade eine Frage zum Echtzeituhr-Chip NCP PCF8563 gestellt - der einen 32,768-kHz-Quarz benötigt und Oszillator, Teiler, Echtzeituhr / Kalender, Alarme und I2C-Schnittstelle in einem 8-Pin enthält Chip. Und Sie können sogar einen Ausgangspin programmieren, um ein 1-Hz-Signal zu erzeugen!
Ich weiß nicht, wie häufig diese Notwendigkeit sein würde. Es schien einfach so, wenn nicht aktuell, irgendwann. Aber siehe meinen Nachtrag bezüglich der Teilungsfaktoren über die resultierende Frequenz. Und @Finbarr. LOL. Das Erlernen einer RTC wird kommen, nachdem ich mich mit dem Logikprozess vertraut gemacht habe, und dann vielleicht mit CPLDs. Ich weiß nichts über I2C.

Ich brauchte auch einen 1-Hz-Takt und wollte den üblichen CD4060 / CD4013 / CD4521 vermeiden, und ich habe gerade diese AHC-Teilerserie von NXP gefunden , insbesondere den 74AHC1G4215 , der genau das tut, ein kleines Paket hat und für 50ct in Menge erhältlich ist . 1 von Digikey zum Beispiel.

Ich denke, diese sind ziemlich neu und waren nicht verfügbar, als Sie Ihre ursprüngliche Frage gepostet haben. Im Moment scheinen sie wenig bekannt zu sein, vielleicht sehen wir in Zukunft mehr von ihnen in DIY-Uhrenkonstruktionen!

Warum ist ein 15-stufiger binärer Zähler/Teiler so umständlich?
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