74HC132と74HC161を使ってカウンタを試作してますが、タクトSW1でスタート、SW2でリセットされてストップする動作をしました。本当はタクトスイッチを3つ使って、SW1=スタート、SW2=一時停止、SW3=リセットという動作をさせたいのですが、可能でしょうか?

他の手持ちのICは74HC14もあります。

A 回答 (3件)

SW1でスタート、SW2でストップ、SW3でリセットする回路を忠実に作ると添付図のようになります。

基本構成は、ANo.2さんの回答にあるように、NANDゲート2個からなるRSフリップフロップの出力を、カウンタのイネーブル端子の1つに接続するものです。

スタート信号(Lレベル)がRSフリップフロップのセット入力に入るとフリップフロップの出力がHレベルになるのでカウント動作が許可されます。スタート信号が何度入力されてもこの状態は変わりません。ストップ信号(Lレベル)がRSフリップフロップのリセット入力に入るとフリップフロップの出力がLレベルになるのでカウント動作が禁止されます。ストップ信号が何度入力されてもこの状態は変わりませんが、再びスタート信号が入るとカウント動作が許可されます(ストップスイッチを押したままスタートスイッチを押した場合もカウント動作が許可されます)。

リセット信号はRSフリップフロップとカウンタの両方をリセットします。RSフリップフロップのリセット入力には、ストップ信号とリセット信号のAND信号が入っているので、どちらかがLレベルになると(ストップスイッチが押されたか、またはリセットスイッチが押された場合)、RSフリップフロップがリセットされ、カウンタの動作が禁止されます。リセット信号はカウンタのクリア端子にもつながっているので、リセットスイッチを押したときは、カウンタもリセットされます(ストップスイッチを押したときは、RSフリップフロップだけがリセットされ、カウンタはリセットされません)。

カウンタの使い方が書かれていないのでどういう動作をさせるのか分かりませんが、RCO(リップリキャリ出力)を使うのであれば、カウント許可・禁止はイネーブルP端子のほうを使ってください(添付回路ではそのようになっています)。RCO信号はイネーブルT端子がHレベルになっているときしか出力されないので、イネーブルT端子をLレベルにしてカウント動作を禁止すると、RCO信号が消えてしまいます。74HC161のデータシート(http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ …)の4ページの論理回路図を見ると、イネーブルT端子(ENT)は、リップルキャリ出力(CO)のレベルに関係していますが、ENPのほうはCOとは無関係です。
「74HC161でカウンター作ってますが」の回答画像3

この回答への補足

inara1様、試作したところ、思うような動作をいたしました。ありがとうございました。

補足日時:2011/04/11 07:00
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> タクトスイッチを3つ使って、SW1=スタート、SW2=一時停止、SW3=リセットという動作



74HC132が余っているという前提になりますが、
NANDx2でRSフリップフロップを作成して、その出力をHC161のET,EPに入れてあげれば可能ではないでしょうか。

RSフリップフロップ入力は、セット側にSW1を、リセット側にSW2とSW3をAND(NAND+NOT)したものを入力します。各SWのもう一方はGNDに接続。
当然ですが、HC132入力のプルアップなどに部品が必要になります。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/11 07:01

SW1を1度押すとスタート、もう1度押すとストップ、また押すとスタートという構成も可能です。

Dフリップフロップ(74HC74)が必要ですが。74HC132はシュミット入力の2入力NANDですが、このゲートはどこに使うのでしょうか。上述の回路だったらシュミットインバータ(74HC14)だけでできます。

SW1を押すたびにカウントUPしていって(1回押すとカウント値が1つ増える)、SW1を長押しすると、ある速さで自動的にカウントUPしていくような構成も可能です。この場合、SW1を押さなければカウント停止状態です。この回路では74HC132を使います。
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Qプルアップ抵抗値の決め方について

ほとんどこの分野に触れたことがないので大変初歩的な質問になると思います。

図1のような回路でプルアップ抵抗の値を決めたいと思っています。
B点での電圧を4.1Vとしたい場合について考えています。その場合、AB間での電圧降下は0.9Vとなります。

抵抗値×電流=0.9Vとなるようにプルアップ抵抗の値を決めるべきだと考えていますが、この抵抗に流れる電流が分からないため、決めるのは不可能ではないでしょうか?

抵抗値を決めてからやっと、V=IRより流れる電流が決まるため、それから再度流れる電流と抵抗を調節していって電圧降下が0.9Vとなるように設定するのでしょうか。どうぞご助力お願いします。



以下、理解の補足です。
・理解その1
ふつう、こういう場合は抵抗値を計算するためには、電圧降下と抵抗に流れる電流が決まっていることが前提だと考えていました。V=IRを計算するためには、この変数のうち2つを知っていなければならないからです。
また、例えば5V/2Aの電源を使った場合、マイコン周りは電源ラインからの分岐が多いため、この抵抗に2A全てが流るわけではないことも理解しています。

電源ラインからは「使う電流」だけ引っ張るイメージだと理解しているのですが、その「使う電流」が分からないため抵抗値を決定できません。(ポート入力電流の最大定格はありますが…)


・理解その2
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CD間の電圧降下が5Vであることと、回路全体を流れる電流が2Aであることから、キルヒホッフの法則より簡単にRの値とそれぞれの抵抗に流れる電流が分かります。今回の例もこれと同じように考えられないのでしょうか。

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Aベストアンサー

NO1です。

スイッチがONした時に抵抗に流れる電流というのは、最大入力電流や最大入力電圧
という仕様から読めば良いのでしょうか。
→おそらくマイコンの入力端子の電流はほとんど0なので気にしなくてよいと思われます。
入力電圧は5Vかけても問題ないかは確認必要です。

マイコンの入力電圧として0Vか5Vを入れたいのであれば、抵抗値は、NO3の方が
言われているとおり、ノイズに強くしたいかどうかで決めれば良いです。
あとは、スイッチがONした時の抵抗の許容電力を気にすれば良いです。
例えば、抵抗を10KΩとした場合、抵抗に流れる電流は5V/10kΩ=0.5mAで
抵抗で消費する電力は5V×0.5mA=0.0025Wです。
1/16Wの抵抗を使っても全く余裕があり問題ありません。
しかし、100Ωとかにしてしまうと、1/2Wなどもっと許容電力の大きい抵抗を
使用しなければいけません。
まあ大抵、NO3の方が書かれている範囲の中間の、10kΩ程度付けておけば
問題にはならないのでは?

QカウンタICの74HC191のデータ保持

1週間ぐらい電源を入れなくても8個分のカウンターIC(74HC191)の出力bit(Q0~Q3)のデータ保持出来るようにスーパーキャパシタでバックアップしようと思うのですが、スーパーキャパシタはマイコン向きというイメージが強いです。ロジックICに使うのもありでしょうか?

Aベストアンサー

>ロジックICに使うのも

ありです。
保持電圧、保持時間(期間)、消費電流、供給電流、環境条件、信頼性、製品寿命など
合っていればどう使おうと自由です。

実際に使ったことはありませんが、スーパーキャパは内部抵抗がやや高いので、
ロジック回路が変動する時に電源供給をスーパーキャパから、という経路が
短時間でもあると電圧降下を起こし誤動作につながりそうな気がするのでご注意。

マイコンでもそうですが、出力端子をハイインピーダンスにしたり電流が流れない側に固定したりして
信号電流を抑え、全体の消費電流を減らすようにする事があります。

保持電源ONな回路、OFFな回路が混在する場合も意図しない経路ができていたりします。

経験ではダイオードの逆方向漏れ電流があったり、CMOSの入力保護ダイオードを通じて
電源ラインに漏れていたり、トランジスタ側への変な経路の為にムダに消費していた
という事があります。

うろ覚えですが、74HCシリーズはメーカーによって数字が多少違ったような気がします、
実際に使う品物のメーカーのデータシートを参照するとか、実機で実測しておいた方が
いいと思います。
この件に限りませんが、「xxなハズ」という思い込んでいるとハマる事があります。

まじめに取り組むと結構注意点は多いですが、実験やホビー用途で厳密さが不要なら、
実測して足りないならスーパーキャパを増やす、というようなアバウトな対応で
OKだと思います。

>ロジックICに使うのも

ありです。
保持電圧、保持時間(期間)、消費電流、供給電流、環境条件、信頼性、製品寿命など
合っていればどう使おうと自由です。

実際に使ったことはありませんが、スーパーキャパは内部抵抗がやや高いので、
ロジック回路が変動する時に電源供給をスーパーキャパから、という経路が
短時間でもあると電圧降下を起こし誤動作につながりそうな気がするのでご注意。

マイコンでもそうですが、出力端子をハイインピーダンスにしたり電流が流れない側に固定したりして
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