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こんにちは。私は最近大学でカウンタについての実験をおこなったのですが、先生に聞かれた次の質問がわからず困っています。

○SN7492にパルス入力をB入力に加え、3進×2進の6進カウン タとしたときその出力(QdQcQb)はどのような順序で出力する  か。
2進数の順序でカウントしないことはわかるのですが・・・。

○SN7490を10進カウンタとして動作させるとき、2進×5進接 続ではなく5進×2進接続とするとどのように出力するか。                  
    参考書などを読んでも全然わからなくて困っています。どなたか教えてください、お願いします。

A 回答 (3件)

humpty5124さん、こんにちは。


大学の、レポートでしょうか。
辛口で書けば、質問者さんが、将来電子設計技術に就かれようとするなら、こういった(FF問題も)問題を避けて通るのは懸命ではありません。
カウンタの問題を解くのは、電子設計技術設計者にとって最も良い演習です。出来れば同期カウンタである74161がベストなのですが。
とりあえず単位通ればよい場合、以下を参考にしてください。

さてSN7490というのは、現存するTI社が比較的初期に設計したTTL回路の一種で、非同期カウンタと呼びます。
最近でこそ非同期カウンタは、消費電力を低減する方策として注目されていますが、一昔前は、悪の設計として排除されていました。
逆じゃないかって?、もしお手元の教科書に、設計は同期式で行いましょうなんて書いてあったら、即捨てましょう。
隅々まで読んで、同期式は良い、非同期はだめを探すのですよ。
さて隅まで教科書を読めば、質問は解決したはずですが、悪の教科書で捨ててしまった質問者さんのために少しだけ追加します。
非同期カウンタは順序回路になっており、全段の出力が後段のクロックとなっています。「順序」の意味を日本語として理解してください。
7492の6進部がどの構成かが最初の質問ですね。6進部は3進+2進構成です。捨てた教科書に書いてありますね。
2段JKのNQをJに戻すのですが、真理値表を書かねば理解は困難です。書き方は捨てた教科書に書いてあります。
NQは出力の反転ですから、Jに入力することはクリアと同義、がヒントです。
ここまで書けば7490も簡単ですね。
5進カウンタでFF3段ですが、全てのFFの真理値表を丁寧に書くのです。書き方は捨てた教科書に書いてありますが捨てたでしょうから念のため。
1.クロックの変化前の入力状態を全て書く
2.クロック変化後のFF状態を全て書く
3.クロック遷移中は入力は変化しない(もとのまま)
実際の7490は、2進部分と5進部分に異なりがあります。
5進の入力はより低速で、入力電流が大きいのです。なぜか、真理値表を書いたとき気が付いたと思いますが、5進のFFのクロック入力は(非同期設計のため)全て同時には変化しません。クロック遷移中期間がいろいろあるのです。また入力に色々繋がっていますね。入力負荷の話は捨てた教科書に書いてあります。(昔の)TTLの宿命ですね。
ここまでの話は、CQ出版のTTLIC規格表87年版を参考にしました。この規格表は、内部等価回路が書いてある点で捨てた教科書より有用ですので、入手してください。最新版に等価回路が書いてあるかどうかは未確認です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
捨ててしまった教科書をもう1度拾って隅々まで目を通し、esezouさんの書いてくださったことを探してみようと思います。規格表も入手してみます。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/01/29 23:36

★アドバイス


・『3進×2進』も『5進×2進』も考え方は同じですよ。
・まずは、タイムチャートを描いて下さい。→知っていますよね。タイムチャートは。
・『3進×2進』の場合は、『3進カウンタ』のパルス入力と『QaQb』の2つの端子から
 出てくる波形(3進の)を紙に書きます。
・そして、3進の出力が『2進カウンタ』のパルス入力になりますので、これに対しても
 『QaQb』の2つの端子から出てくる波形(2進の)を紙に書きます。
・するとパルス入力と2進の出力端子の波形が『3進×2進』の出力した波形になりますよ。
・『5進×2進』も考え方は同じです。
・とにかく『タイムチャート』を紙に書いてみましょう。

最後に:
・回答者 No.1 さんの『何故、パルスが1つずつ順番に入力された時の出力を考えないのかな?』
 に賛成です。人に聞く前にまず、紙に書き考えることです。
・人生は長い。大学も長い?→この調子では留年かな?
・以上。少し辛口のアドバイスでした。参考に!
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
紙には書いてみたのですが頭がこんがらがってしまい、途中で投げ出してしまいました。
Oh-Orangeさんの回答を参考にもう1度ゆっくり考えていってみようと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/01/29 23:27

課題そのままを人に聞かない事!



何故、パルスが1つずつ順番に入力された時の出力を考えないのかな?

今年解決できなければ、来年もある。
人生は長い。 
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
もう1度1つ1つ考えていってみようと思います。

お礼日時:2007/01/29 23:23

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懐かしいSN7490という10進カウンタ(TTL)の5進部の内部回路ですね。
2段目が非同期動作になるので、こういう古典的な回路は最近殆ど使われません。
7490とか74LS90で検索すると、どこかに説明があるかもしれません。
動作は簡単です。
左側2段は非同期の1/4分周回路ですので、0,0から始まったとして、クロックが立ち下がる毎に
QcQb=00,01,10,11と変化します。
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CK   J   K  Q, QN
 ↓  0  0  保持
 ↓  1  0  セット
 ↓  0  1  リセット
 ↓  1  1  反転

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+----+----+
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++--------+
0Ω 8Ω
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+--------++
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参考URL:http://my1.interlink.or.jp/~md0858/series4/densi0613.html

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No.1とNo.2の方々の回答に有るように、分子の運動の
<自由度1つ当たりのエネルギーは、kT/2>になります。

ここで
1)単原子分子とはヘリウムHeのような分子のこと、
2)二原子分子とは水素H2のような分子のこと、
3)三原子分子とは二酸化炭素CO2のような分子のこと、
ですから、それぞれの分子の運動の自由度は次の様になります。 

1)分子を球状とすると、運動はX,Y,Zの3方向に可能で自由度は3。
  (回転は分子が球対称で有るために無視される。)
2)分子をダンベル(亜鈴)状とすると、運動は1)の3方向の他に、
  ダンベルの軸方向とそれに直交する軸の2つに対して可能で
  自由度が2つ追加され、合計5。
3)分子をスキージャンプフォームのV字に開いたスキー板の形とすると、
  2)の2つの回転軸の他に、更にV字が開いたり閉じたりする
  自由度(伸縮の自由度)が1つ追加され、合計6。
「自由度」を分子1個の「運動を記述するために必要な変数の数」と
言い換えもできます。

以上をまとめると、分子1個の持つ内部エネルギは
1)単原子分子では、3kT/2
2)二原子分子では、5kT/2
3)三原子分子では、6kT/2
となります。

No.1とNo.2の方々の回答に有るように、分子の運動の
<自由度1つ当たりのエネルギーは、kT/2>になります。

ここで
1)単原子分子とはヘリウムHeのような分子のこと、
2)二原子分子とは水素H2のような分子のこと、
3)三原子分子とは二酸化炭素CO2のような分子のこと、
ですから、それぞれの分子の運動の自由度は次の様になります。 

1)分子を球状とすると、運動はX,Y,Zの3方向に可能で自由度は3。
  (回転は分子が球対称で有るために無視される。)
2)分子をダンベル(亜鈴)状とす...続きを読む


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