Каков ток входа reset cd4026

7

Каков ток входа reset cd4026

Каков ток входа reset cd4026

CD4026 5-stage Johnson decade Counter Examples

CD4026 is a 5 stage johnson decade counter belonging to a CD4000 series. It has many distintive features than other decade counters. Firstly, it is ideal for applications having low power consumption requirement. Secondly, CD4026 counts from 0 to 9 and then resets to 0. Additionally, the advantage of using this IC is that it has a built-in decoder circuit along with the counter and it can be connected to all types of 7-segment displays.The ten decoding outputs go high sequentially on positive edge of input clock cycle.

Table of Contents

CD4026 Pinout Diagram

This picture shows a pinout diagram of 5-stage johnson decade counter. It is a 16 pin IC available in different packages.

Pin Configuration Details

This table lists the pin description of johson counter along with the funtionality.

CD4026 Counter Features

• It acts as a counter for seven-segment display
• If you want to display numbers greater than 9, this can be achieved by cascading multiple IC’s.
• Can drive a common cathode 7-Segment display directly
• The clock input is Schmitt triggered to provide a reliable clock signal and therefore it has no fall and rises time limitations.
• It is TTL compatible and can be easily interfaced with timer or microcontrollers
• The maximum clock frequency is 6Mhz.
• In summary, it is available in four types of 16-pin packages which include PDIP, GDIP, PDSO.

Proteus Simulation

Where to use it?

This CD4026 IC performs digital displays as it can convert input into a decimal digit which can be seen on the Common Cathode Type 7-segment display. Furthermore, It has both a counter and a decoder. Due to this feature, it doesn’t require a separate decoder IC for driving a 7-segment display. Although, we can use along with microcontrollers for displaying analogue values but it will be a wastage of resources. This IC can count from 0 to 9 but you can increase the counting by giving high clock pulse. For displaying bigger numbers, multiple IC’s can be cascaded.

Therefore, it can be used in all those applications and projects whose operation involves counting events or objects based on some condition.

How to use CD4026 Counter?

In normal operation, the IC is supplied with +5V at Vcc and Gnd pin is connected to the ground of the circuit but it can work in a voltage range of 3V to 18V. The seven decoded outputs are connected directly to the inputs of the Common Cathode Type of 7-segment display.

The clock signal is provided using 555 timer IC or any TTL compatible IC which generate pulses of high and low voltages. After that pressing the switch, counter starts and gets incremented by 1 after every positive edge of clock. For example, you are using a clock of frequency 10Hz.

Therefore, after every 0.1s counter gets incremented by 1. The clock inhibit pin is connected to ground to send the clock signals to IC. First time number 1 will be displayed on the 7-segment display. On pressing the switch second time, number 2 will be displayed and the process continues till counting reaches to 9. After that, it will restart from 0.

Ouput Pattern Table

The table given below shows the sequence of outputs from the CD4026 counter IC after pressing switch connected to the clock pin and how it is displayed on the 7-segment display.

For displaying bigger numbers, multiple IC’s are cascaded using Carry over pin and Enable Output pin. Enable output pin is set to HIGH. It drives the cascaded IC clock pin when its own counter reaches the value of 9. However, If you want to restart the counter from 0, press the reset pin.

CD4026 Example Circuits

In this section, we will see some basic and popular example circuits of this johnson counter. Firstly, we will see an single digital circuit that can count from 0-9. After that we will discuss a 2 digit display circuit that can count from 00-99. But you can also extend this circuit to count upto 000-999. At the end, we will see a practical example such as digital clock design.

Single Digit Counter Example

This circuit can count from 0-9. Because we use only one CD4026 IC and one seven segment display. The speed of counting display depends on the clock frequency. Pin3 should remain active high. We can use pin15 to stop counter from working. You can change the frequency according to your requirement.

2 Digit Counter Example

Similarly, if you want to design a two digital counter circuit, you will need to two CD4026 decoders and two 7-segment displays. This works similar to the last circuit. But the only difference is the use of CO pin and clock pin use for second display. Because we want to increment 10th place 7-segment value only after unit place 7-segment complete its counting from 0-9 and resets. After every reset, CO pin sends active high signal to second IC.

In short, This signal acts like a positive edge clock. Therefore, counter increments its value on every reset of first johnson counter integrated circuit. Additionally, you can add one more digit to this circuit.

Digital Clock using CD4026

In conclusion, we will provide you an practical example. This is circuit diagram of digital clock using CD4026. Therefore, if you do not want to use microcontroller. You can still design a digital clock using this digital decoder. Check this complete video guide for step by step guide.

Счетчик импульсов на микросхеме CD4026 до 10, 100, 1000

Если перед вами стоит задача реализовать счетчик импульсов, с подсчетом десятков, сотен или тысяч, то для этого достаточно воспользоваться готовой сборкой — микросхемой CD4026. Благо микросхема практически сводит на нет все заботы по поводу обвязки микросхемы и дополнительных согласующих элементов. При этом один счетчик CD4026 способен «считать» только лишь до 10, то есть если нам необходимо считать до 100, то мы используем 2 микросхемы, если до 1000 то 3 и т.д. Что же, давайте пару слов о самой микросхеме и о ее функционале.

Счетчик импульсов на микросхеме CD4026 до 10, 100, 1000

Если перед вами стоит задача реализовать счетчик импульсов, с подсчетом десятков, сотен или тысяч, то для этого достаточно воспользоваться готовой сборкой — микросхемой CD4026. Благо микросхема практически сводит на нет все заботы по поводу обвязки микросхемы и дополнительных согласующих элементов. При этом один счетчик CD4026 способен «считать» только лишь до 10, то есть если нам необходимо считать до 100, то мы используем 2 микросхемы, если до 1000 то 3 и т.д. Что же, давайте пару слов о самой микросхеме и о ее функционале.

Описание работы счетчика CD4026

Первоначально приведем внешний вид и функциональное обозначение выводов на микросхеме счетчике

Не смотря на то, что все на английском, в принципе здесь все понятно! Показания счетчика увеличиваются каждый раз на 1 единицу, когда на контакт «clock» приходит положительный импульс. При этом на выходах с a-g появляется напряжение, которое при подаче на 7 сегментный индикатор и будет отображать количество импульсов.

Контакт «reset» сбрасывает показания подсчета при замыкании на +.

Контакт «disable clock» также должен быть соединен на землю.

Контакт «enable display» по факту 3 контакт должен быть подключен к плюсу.

Контакт «÷10» по факту 5 выход, направляет сигнал о переполнении счетчика, дабы к нему можно было подключить аналогичный счетчик и начать отсчет для 10, 100,1000.

Контакт «not 2» принимает значениние LOW тогда и только тогда, когда значение счётчика — 2. В остальных случаях HIGH.

Рабочее напряжение питания микросхемы: 3—15 В. то есть она имеет встроенный стабилизатор. Теперь о том, как подключить эту микросхему в сборку, то есть о принципиальной схеме.

Схема подключения счетчика импульсов на микросхеме CD4026

Взгляните на схему. В ней ведется подсчет световых импульсов изменения сопротивления для фоторезистора. В качестве фоторезистора можно применить скажем фоторезистор 5516. Итак, за счет изменения сопротивления, смещается и потенциал на базе транзистора. В итоге, начинает протекать ток по цепи коллектор — эмиттер, а значит на вход 1 микросхемы подается импульс, который и подлежит подсчету.
Как только первая микросхема отсчитывает 1 десяток, то на выводе 5 появляется один импульс о «переполнении» счетчика. В конечном счете этот импульс подается на вторую микросхему, которая работает по точно такому же принципу. Но в этом случае микросхема уже считает не единицы, а десятки. Если же добавить 3 микросхему, то это будут сотни и т.д.

Для сброса на 0, достаточно подать плюс на ножки 15 микросхем. Микросхема предназначена для работы с 7 сегментным индикатором. При подаче на один из выводов этого индикатора, мы получаем нужную нам цифру. Взгляните на таблицу.

В заключении еще раз хотелось бы сказать, что счетчик импульсов в данном случае функционален, при этом потребует от вас минимальных затрат и знаний. Что еще немаловажно, схема не нуждается в настройке, по крайнем мере цифровая часть. Единственное быть может придется «поиграться» с резисторами и фоторезистором на входе.

Подключение семисегментного индикатора к микросхеме CD4026BE ⁠ ⁠

Семисегментные индикаторы нужны для индикации (логично, не правда ли?). Индикаторы могут выводить символы. Сам индикатор состоит из светодиодов, которые засвечивают свой сигмент. И поэтому, напряжение питания такого индикатора чаще всего составляет 3 Вольта, а ток 20 миллиАмпер (= 0,02 Ампера). При питании индикатора от напряжения выше 3 Вольт, нужно расчитывать резистор для индикатора, чтобы индикатор не сгорел. Немного о резисторах можно узнать здесь (не реклама) — https://pikabu.ru/story/rezistoryi_6843041?viev=amp . Это мой пост, если что.

А вот уже мой индикатор 🙂 на микросхему не обращаем внимания

У семисегментного индикатора есть 8 выводов (выводы 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10.), засвечивающих свой сегмент. И еще 2 вывода — это катоды (выводы 3, 8). Отсчет выводов индикатора начинается с левого нижнего угла (вывод 1) и идет против часовой стрелки. Забыл сказать, что есть индикаторы с общим катодом и с общим анодом. Мы будем использовать с общим катодом. Семисегментные индикаторы бывают разных цветов. Бывают одноразрядные (могут выводить только один символ) и многоразрядные, то есть с возможностью вывода нескольких символов. У каждого сегмента есть свое буквенное обозначение.

Теперь поговорим о микросхеме CD4026BE. Эта микрохема — счетчик. Имеет 16 выводов.

Отсчет выводов нужно осуществлять от ямки на корпусе. Ставим микроконтроллер в плату. Ищем впадину на корпусе. Слева от впадины будет первая ножка.

Подачей на 1 ножку микросхемы сигнала высокого уровня происходит переключение счетчика на одну единицу.

Начнем собирать схему! На буду фоткать каждые 3 сделанные шага.

Подключаем плюс питания к 16 — ой ножке микросхемы, минус питания подключаем к 8 — ой ножке. Минус питания также подключаем к 15 — ой ножке.

Подключаем плюс к третьему и второму выводам. Подключаем резистор от минуса питания

100 — 1000 Ом к первому выводу.

Берем одноразрядный семисегментный индикатор. Подключаем его по схеме:

Питание микросхемы составляет от 3 до 15 Вольт. Я подключил питание 5 вольт. При этом резисторы можно и не использовать. Подключаем плюс питания через кнопку к первой ножке микросхемы.

К кнопке подключаем конденсатор (до 1 — го мкФ). Можно подключать питание и смотреть на результат 🙂 . Можно использовать 15 — тый вывод микросхемы для сброса счетчика. Подключаем резистор 2 кОм от минуса питания к кнопке. От этого же резистора тянем провод к 15 — тому выводу микросхемы. Кнопку подключаем к плюсу питания

Можнр добавить еще один индикатор и микросхему. Для этого берем второй счетчик 4026 ставим его в плату, подключаем его так как и первую микросхему (конечно же с семисегментным индикатором). Только подключаем без резистора от первой ножки и кнопки переключения счетчика. Тянем провод от второй микросхемы к пятому выводу второй микросхемы. Объеденяем пятнадцатые выводы всех микртсхем и подключаем к кнопке сброса.

ВСЕ! у нас получился счетчик до 99! Можно подключить еще счетчиков. Только одной платы для этого точно не хватит ;)!

Помните, я стараюсь отвечать на все вопросы (заданные мне) в комментариях!

Ну надо еще сказать что семи сегментные индикаторы разные бывают, есть те у которых плюсы подаются на входы, а есть те у которых на общие приходит положительное напряжение а сегменты активируются заземлением на минус.

SSD технологии древних: DiskOnChip⁠ ⁠

Автор: dlinyj

Оригинальный материал

Дополнительные фото, ссылки, а также информация по DiskOnChip в источнике материала. Всё попросту не влезло 🙁

В середине 1990-х, FLASH-накопители были очень дорогими, поэтому появление твердотельных накопителей сильно задерживалось. Стоимость 1 МБ FLASH-памяти была несоизмеримо дорога в сравнении со стоимостью 1 МБ памяти на физическом жёстком диске, с блинами.

Но, несмотря на это, в 1995 году — израильская компания M-Systems представила первый полупроводниковый накопитель. Это был настоящий жёсткий «диск», который выглядел как обычная 32-х контактная DIP-микросхема. Более того, он устанавливался вместо микросхемы расширения BIOS, при этом имел на борту ёмкость в десятки, а то и сотни мегабайт. В те годы — это было просто космические технологии, и в последствии они встречались и использовались достаточно часто, но уже в промышленном секторе.

Это система DiskOnChip – фактически полноценный жёсткий диск на одной маленькой микросхеме, с минимальной обвязкой, которая для своей работы потребует всего два чипа логики.

Ну что же, попробуем собрать свою необычную систему с этим жёстким «диском», проверю, может ли она работать с обычной ROM-памятью, запущу наконец свой BIOS на 386 машине с ISA-картой, чего не удалось в прошлый раз.

❯ Что же такое DiskOnChip®?

DiskOnChip (далее – DOC) – это фактически продолжение идеи расширения BIOS, о котором я достаточно подробно писал в статье «Пишем свой ROM BIOS».

DOC представляет собой обычную DIP-микросхему и вставляется в ту же панельку, что EEPROM, как на сетевой карте, живёт по тем же адресам и даже в начале содержит код BIOS инициализации. И микросхема pin-to-pin совместима с некоторыми микросхемами ПЗУ! Однако далее, в старших адресах этой микросхемы, содержатся регистры управления, которые переключают окна FLASH-памяти.

Для сравнения можно посмотреть расположение выводов DiskOnChip 2000 и микросхемы EEPROM SST 29EE512 (64К x 8). Отличие только в количестве адресных линий, потому что DOC работает через окно в 8К х 8 (как восьмикилобайтная EEPROM).

Сравнение распиновки EEPROM и DOC

Фактически электрический интерфейс работы с DiskOnChip ничем не отличается от интерфейса работы с обычной EEPROM. Сигнальные линии называются также, и она совместима с ними по ногам.

Структурная схема DOC

DiskOnChip занимает 8 КБ памяти. При этом — во время старта, она выглядит как обычная ROM BIOS, и инициализирует код для работы в реальном режиме, добавляя в прерывание BIOS 13h ПО для работы по этому интерфейсу.

При работе в реальном режиме, когда передаётся код управления BIOS в его внутреннюю EEPROM, он подменяет прерывание 13h по работе с диском. Таким образом, он начинает мапить в старшие адреса по очереди страницы флэш-памяти, с помощью регистров управления.

Карта памяти DiskOnChip 2000

Если рассмотреть карту памяти, которая доступна системе в пространстве 8 КБ, то мы увидим что оно состоит из четырёх разделов по 2 КБ.

Секция 0: Загрузочный блок. Этот раздел содержит данные, которые выполняются при загрузке BIOS.

Секция 1: Загрузочный блок 2. Содержит вторую часть загрузочной области.

Секция 2: Регистры управления. Используется для управления поведением DiskOnChip 2000 и флэш-носителя.

Секция 3: Окно доступа к FLASH-накопителю. Окно, чрез которую видно область FLASH для записи или чтения данных.

Как можно понять, вся доступная память, в моём случае 8 МБ, доступна через маленькое окно в 2 КБ и переключается с помощью регистров управления.

В более сложных системах, которые работают уже в защищённом режиме, таких как Windows CE, Windows 2000, QNX, Linux и т. д., где недоступен код инициализации и прерывание 13h, для работы требуются специализированные драйвера файловой системы DOC, называемой TrueFFS.

Подводя итог, можно сказать, что DiskOnChip – это примитивный SSD того времени, который успешно применялся во многих встраиваемых системах. Чаще всего его можно было встретить в одноплатных компьютерах, в кассах, тонких клиентах и другом аналогичном оборудовании. Вот, например, недавно через мои руки прошёл моноблок для ресторанов Micros WS4. Как я понял, он использовался официантами для приёма заказа.

Внешний вид моноблока

И после вскрытия внутри можно обнаружить микросхему DiskOnChip, несмотря на то, что он работает под управлением операционной системы Windows CE.

Микросхема DiskOnChip

Самое приятное, что из-за простоты устройства DOC для его подключения к компьютеру не требуется использовать каких-либо контроллеров жёстких дисков, от них можно вообще отказаться! Схема подключения содержит всего две микросхемы логики.

Кстати, если вас пугают импортные микросхемы 74-й серии, то, во-первых, их можно взять с другими буквенными индексами, а во-вторых, вполне можно заменить на отечественные аналоги, например:

74-серияаналог74139155ид1474138155ид7
А ещё их можно заменить на микросхемы серии к155, к555, кр1564 и всё будет прекрасно работать.

Схема простая, значит можно попробовать запустить его на любом старом железе!

❯ Ваяю плату расширения

Много лет хочу сделать плату расширения для шины ISA. Ещё со студенческой скамьи вынашивал идеи, прикидывал дешифраторы адреса для создания своей платы расширения. Даже как-то пытался паять параллельный порт на микросхеме КР580ВВ55. Но всё это было не торт, и толком не работало.

Здесь другое дело, схема простая, всего три микросхемы, как работает – понятно. Осталось дело за малым – это всё реализовать. Мне было лениво заниматься разводкой печатной платы, поэтому решил делать всё на макетке. В качестве основы платы взял проект IBM PC XT8-bit ISA Prototype PCB Card XL.

В Китае заказал изготовления платы, микросхему DOC на 8 МБ и уже здесь нашёл подходящие микросхемы логики: 74HC138AP и 74HC139AP (обратите внимание, что буквенные индексы иные). Самое тяжёлое – это было томительное ожидание, когда изготовят платы и их отправят. Спустя несколько месяцев у меня всё было на руках.

Всё готово к сборке

После того как я всё получил, распечатал схему и даташиты на микросхемы с распиновкой. Для удобства сразу нарисовал, что и куда должно идти. Что удобно, на макетке подписаны все сигналы, и ошибиться просто невозможно.

Набросок схемы

Далее предстоит кружок кройки и шитья, и покуда я собирал всё это хозяйство, десять раз пожалел, что не развёл плату сразу. Потому что убил просто громадное количество времени на все эти проводочки.

Кружок кройки и шитья

Спустя неделю вечеров пайки получил-таки готовый результат.

Вид спереди

Далее предстоит самое интересное – тестирование!

❯ Проверка работоспособности DiskOnChip

Проверку проводил на материнских платах с процессорами 386SX и Pentium 1. Как обычно бывает, где-то был неконтакт или непропай. После исправления мелких недочётов система сразу подхватила BIOS из DOC, и я увидел при загрузке ключевое сообщение, о том, что TrueFFS-BIOS запустился.

Если загрузиться вместе с жёстким диском, то можно увидеть второй диск D:, который можно отформатировать в системный раздел и перенести на него файлы, что я и сделал. Забегая вперёд, скажу, что форматировать стандартным format d: /s нельзя! То есть если очень хочется, то можно, но результат непредсказуем.

Намного более правильно работать с этим «диском» с помощью его родных утилит, которые корректно работают с TrueFFS. После того как я отформатировал диск родными утилитами, можно было перенести систему, отсоединить плату контроллера дисков и оставить только видеокарту и мою самодельную платку.

Удивительно, но это работает!

Ничего лишнего: только материнская плата, видеокарта и DOC

Самое забавное, что при загрузке BIOS не видит никаких подключённых носителей: ни флоппи, ни жёстких дисков. Но несмотря на это, всё равно идёт загрузка DOS. Лучше всего посмотреть на видео.

❯ Не всё так гладко с этим DOC…

На самом деле, не всё так гладко. То ли мне не повезло с микросхемой, то ли какая-то другая проблема, но DOC глючил. Он не всегда успешно загружался на моей плате, так и на железе, которое умеет работать с DOC из коробки (имеет аппаратную и программную поддержку в системном BIOS). То есть выглядело так, BIOS TrueFFS стартует, но диска при загрузке не видит. После перезагрузки стартует нормально, потом снова не видит. С чем связано – непонятно.
В какой-то момент при загрузке начались артефакты с запуском программ, а при переходе в папку увидел такое:

Так выглядит смерть жёсткого диска

И после этого загружаться он отказался. Спасло только форматирование его штатными утилитами. Что это было – я не знаю. Сетую на то, что у меня одна из первых версий микросхем, возможно, она немного сырая.

❯ Замена DiskOnChip на EEPROM

Hо перед нами прогресс открывал все пути,
И, бросив старых друзей ради новых ХТ,
Мы выжимали, что можно, из DOS и из архитектуры,

Меняли коды команд, трассировали INT’ы
Дизассемблировали BIOS и писали в порты
То, что я б не позволил печатать на месте цензуры.

Мне всё же хотелось продемонстрировать, что вместо DOC можно поставить обычную ROM микросхему, и это решение будет работать. В результате это вылилось в столь громадный квест, что потянет на ещё одну статью, а то и не одну. Там пришлось дизассемблировать основной BIOS, была попытка запустить его в qemu и много других забавных экспериментов. Но всё же, оставлю это всё самое интересное за кадром, и расскажу суть.

В качестве микросхемы ПЗУ взял EEPROM SST 29EE512 просто потому, что она у меня была под рукой, и была pin-to-pin совместима с DOC. Внимательный читатель заметит (хотя уверен, что таких нет), что это та же самая микросхема, которую я использовал в статье «Пишем свой ROM BIOS». Для корректной работы 64КБ ROM в области памяти 8 КБ, нужно посадить неиспользуемые старшие адреса на землю. То есть, фактически мы превращаем микросхему в 8 килобайтную EEPROM.

В процессе экспериментом выяснилось, что БИОС на материнской плате пытается писать в EEPROM, и, таким образом, портит её содержимое. Для того чтобы этого не происходило, доработал переходник, удалив контакт с сигналом разрешения записи WE.

Больше переходников, богу переходников!

Изначально планировал попробовать точно также запустить BASIC-ROM, но как я не бился, так и не смог его стартануть. То есть, видно, что происходит успешная инициализация, системный BIOS «зависает» без ошибок, значит переход на код ПЗУ состоялся, о чём также свидетельствовали POST-коды. Но ничего больше не происходило. В отчаянной попытке я начал искать JTAG-отладчики для 386 архитектуры, пытался запустить BIOS материнской платы в qemu, но всё тщетно. Идей, как отлаживать подобные BIOS у меня пока нет. Хотя задача, крайне интересная, как же заниматься отладкой различных расширений BIOS.

Обращаю внимание, что в qemu c SeaBIOS и на другой материнской плате, с EPROM на PCI-карте всё прекрасно работало.

Установленная микросхема ПЗУ, вместо DOC

В конце концов, я не нашёл выхода из этой ситуации, поэтому решил идти по более простому пути и запустить ROM HELLO. К слову сказать, в том коде я тоже обнаружил ошибку.

Как оказалось, после того как я посчитал контрольную сумму, оставшиеся байты надо было сделать равными нулю. Чтобы в результате общая сумма давала нуль. И мне сильно повезло, что на PCI тогда этот код завёлся. Вообще, то что на PCI плате это работало – чудо, потому что потом я внимательно прочитал стандарты, он не должен был работать никак. Исправление этой ошибки запуску BASIC не поспособствовали.

В результате всех мытарств, которые по времени заняли больший и наиболее сложный промежуток, чем эксперименты с DOC, мне удалось на этой же плате стартануть мой самописный BIOS.

Успешный запуск на материнской плате Pentium

Это, конечно, очень интересное колхозничество, но что насчёт промышленных железок, будет ли оно работать и там?

❯ Тест на железе с панелькой под DOC

Всё это забавно и хорошо, хочется попробовать запустить реальное железо, которое имеет поддержку DiskOnChip прямо из коробки. Специально для этого прикупил себе старинный тонкий клиент Light System LG8101, внутри которого есть панелька для DOC.

Внешний вид тонкого клиента

Если вскрыть эту штуку, то внутри можно обнаружить CF, с которой идёт загрузка, и панельку под DiskOnChip. В неё можно и проинсталлировать нашу замечательную микросхему.

Эта железка имеет поддержку DOC на уровне BIOS, так что запуск TrueFFS-BIOS не требуется. Обратная сторона этой поддержки в том, что сюда не получится вставить свою ROM-память, эта панелька предназначена только для микросхемы DiskOnChip (да, я попробовал вставить туда свою ROM, но ничего не произошло).

Выбираем в BIOS загрузку с DOC

После всех манипуляций система будет успешно загружена с этой микросхемы, будто бы там установлен обычный жёсткий диск.

Успешная загрузка тонкого клиента с установленной микросхемы DiskOnChip

❯ Заключение

Удивительно, но многие из вас не знают, что первые SSD-накопители появились аж в 1995 году, и даже вполне себе успешно применялись и использовались. Их высокая стоимость и малая ёмкость привели к тому, что рядовые пользователи не могли встретить их в своих ПК. Однако нашли широкое применение во встраиваемых системах, либо там, где не требуется частая запись на диск, как, например, тонкий клиент. Их могли использовать также в игровых автоматах или станках.

Условный игровой автомат на DiskOnChip

Тем не менее широкого распространения они так и не получили. Впоследствии дешевизна и расширение рынка CompactFlash свели на нет эту перспективную разработку. К её недостаткам также следует отнести, что она довольно медленная, так как работа идёт через маленькое окно в 2 КБ.

❯ Полезные ссылки:

❯ Благодарности:

Выражаю большую благодарность MaFrance351 в поддержке с этим проектом. Он раньше меня разобрался с DOC, и помогал потом мне советами и ссылками. Как минимум половину ссылок в этой статье получил от него.

P.S. Поскольку в рамках одной статьи невозможно рассказать обо всех тонкостях, то некоторые заметки на полях буду публиковать у себя в телеграмме.

Подпишись на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Топ-14 дешёвых наборов для самостоятельной сборки и пайки⁠ ⁠

1) Охранная сигнализация

Замечательный подарок для начинающих любителей пайки и электроники, изучения микросхем и принципов работы электронных устройств. Стоимость данного набора всего 105 руб. Ссылка на набор

2) Набор для сборки радио

После сборки и пайки компонентов радио должно заработать =), цена данной версии радио 78 руб. Ссылка

3) Электронный часы

Стоимость таких часов 125 р. Ссылка на часы

4) Электронная свеча

Включается от источника инфракрасного излучения, выключается, если подуть в микрофон. Цена набора 67 р. Ссылка

5) Электронное пианино

Такое пианино можно собрать за 250 р. ссылка

6) Электронные песочные часы

Стоит такой набор 250 р. ссылка на источник

7) Вентилятор с регулировкой скорости

Интересный набор для сборки мини вентилятора за 148 р. ссылка на набор

Мигающие огни красного и синего цвета можно купить за 110 руб. ссылка

9) Слуховой аппарат

Такой аппарат можно собрать самому за 74 р. ссылка

Металлоискатель за 100 р. , находит металл примерно на расстоянии 5-10мм. ссылка на набор

11) Индикатор уровня громкости

Такой замок можно приобрести для сборки за 54 р. ссылка на набор

13) Регулятор напряжения

Регулируйте нужное вам напряжение на выходе от 1.25 до 12.5 вольт , стоит такое чудо-техники 750 р. ссылка

14) Увлажнитель воздуха

Увлажнитель воздуха для самостоятельной сборки. Стоимость набора 104 р. ссылка

Контрольно-разрывной контакт днища конденсатора⁠ ⁠

Современные силовые конденсаторы примерно на 80–85% состоят из горючего материала — металлизированной полипропиленовой пленки с низкими потерями. Нарушение функции самовосстановления металлизированной пленки часто вызывает тепловой эффект, который может привести к пиролизу и даже возгоранию пленки из полипропилена.

Во время пиролиза полипропилен термически разлагается при отсутствии кислорода. Кроме водорода, в процессе выделяются различные органические газы. Особенно проблематичны случаи, когда пиролиз развивается медленно и незаметно в отдельно взятом элементе, в то время как большая часть конденсатора изначально продолжает выполнять свою работу. Если газообразование в конденсаторе достигает критического уровня, корпус может треснуть и выпустить газы во внешнюю среду. В частности, в настоящее время в железнодорожной отрасли имеется ряд примеров, когда такие газы улетучивались, образуя взрывоопасную смесь с кислородом в окружающем корпусе преобразователя и впоследствии приводя к взрыву всего устройства.

Поскольку практически каждый отказ конденсаторов с полипропиленовым диэлектриком сопровождается указанным выше термическим распадом полипропилена и образованием органических газов, наиболее распространенный метод обнаружения и нейтрализации неисправности конденсатора заключается в использовании давления, создаваемого пиролизными газами внутри герметичного корпуса конденсатора, для срабатывания предохранительного устройства (например, BAM — Break Action Mechanism от ELECTRONICON). При прерывании напряжения пиролиз немедленно прекращается. Это предотвращает разрыв корпуса, а взрывоопасные газы надежно удерживаются внутри конденсатора.

К сожалению, данный принцип очень сложно реализовать в конденсаторах промежуточного контура. Точка размыкания BAM чувствительна к импульсным токам, а сложная внутренняя проводка портит низкую самоиндуктивность конденсаторов. Кроме того, активация BAM всегда требовала беспрепятственного расширения конденсатора, что было невозможно, если выводы конденсатора подключались фиксированными шинами.

Так обстояли дела до настоящего времени.

Впервые в истории Mesis реализует принцип отключения по избыточному давлению для конденсаторов с низкой индуктивностью, объединяя лучший опыт компании ELECTRONICON в области BAM и реле давления.

Подобно коробчатым конденсаторам ELECTRONICON линеек E59 и MSD, повышение давления во время неисправности воздействует на переключатель: шпилька, расположенная на мембране в основании конденсатора, разъединяет электрическую цепь на подключенной плате прерывания (Break Action Card — BAC) безвозвратно. Внешняя цепь контроля и безопасности может использовать этот сигнал мгновенно для отключения и разряда звена постоянного тока или делать это даже индивидуально с неисправным блоком, если он подключен и контролируется отдельно. Простая конструкция и удобное подсоединение этого переключателя не только делают его очень надежным и долговечным даже в условиях высокой вибрации или экстремальных климатических условий; они делают это предохранительное устройство привлекательным и экономичным решением для применения с цилиндрическими конденсаторами.

Перемещенный с пути тока конденсатора предохранительный механизм больше не может воздействовать ни на индуктивность конденсатора, ни на его токовую нагрузку. Более того, жесткое низкоиндуктивное соединение клемм никоим образом не влияет на мембрану и ВАС на противоположном конце конденсатора.

ps вот бы на электролиты что-то такое, хотя бы датчик-наклейку.

Микросхемная война (2)⁠ ⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера «Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира».

Хоть полупроводниковая индустрия – детище Кремниевой долины, в других частях света тоже не обошлось без событий. Советские студенты в рамках обмена знакомились с прорывными новшествами. Преимуществами полупроводников заинтересовались оборонщики и, как следствие, КГБ. С начала пятидесятых в стране заложили основы микроэлектронной промышленности. На рижском заводе полупроводниковых приборов получил свою первую должность Юрий Осокин, который был третьим в мире после Килби и Нойса, кто разработал интегральную схему. Главный электронщик страны Шокин вложил в голову Хрущёва мысль, что догонять и перегонять Америку надо и в микроэлектронике.

Догонять помогали двое вовремя сбежавших из Штатов советских агентов: Иосиф Берг и Филипп Старос. Вдвоём они создали первую советскую ЭВМ УМ-1. На их успехи обратил внимание Шокин, который скооперировался с ними, чтобы убедить Хрущёва построить целый город для производства полупроводников. Так Зеленоград стал центром не текстильной, а электронной промышленности Союза. Заводские корпуса в новом городе соседствовали с аудиториями МИЭТ, библиотеками, детскими садами и поликлиникой.Всё, что душа пожелает.

Примерно в одно время с принятием решения о специализации Зеленограда Шокину принесли свежевывезенную из Штатов микросхему SN-51. Начальник приказал скопировать её безо всяких отклонений. Так и советская электронная программа развивалась по сценарию копирования западных микросхем, несмотря на то, что знаний и умений у советских инженеров хватало. Стратегия была заведомо проигрышная.

Во-первых, несмотря на весь объём этих знаний и умений, чего-то всегда не хватало, и это что-то американцы могли поискать в других западных странах, а также других индустриях. Советская промышленность явно была послабее в этом плане, а торговые ограничения Коком вынуждали заниматься промышленным шпионажем. Во-вторых, даже шпионаж не позволял достать всё необходимое ноухау, которое даже не всегда было записано на бумаге. В-третьих, в условиях столь стремительного технического прогресса копирование было малоэффективно. Только срисовали прошлогодний дизайн – а проклятые буржуины уже следующее поколение в серию ставят. СССР стартовал, таким образом, с несколькими годами опоздания и никогда не смог догнать Америку в полупроводниках. Как результат, прогрессивный Зеленоград стал по сути хромым филиалом Кремниевой долины.

Там, где обмен информацией был налажен, прогресс был более ощутим. Сеть микроэлектроники со Штатами в центре включала в себя очень успешный японский узел. Экономика Японии с момента поражения в войне оказалась прочно привязана к экономике США. Американцы рассудили, что безопаснее иметь дело с сильной, чем со слабой Японией, которая могла бы попасть под влияние коммунистов. Они обеспечивали японцев научно-технической литературой, учили у себя их студентов, отправляли туда своих учёных делиться опытом. В апреле 1946 года, когда страна всё ещё лежала в руинах, молодой инженер Акио Морита скооперировался с коллегой Масару Ибукой, чтобы организовать электротехнический бизнес.

Их первым творением была рисоварка, которая получилась не очень. А вот магнитофоны продавались хорошо. Пару лет спустя Морита прочитал об изобретении транзистора и сразу понял потенциал новой технологии. Он отправился в Штаты за лицензией на производство и получил её. Страна поразила его широкими пространствами и исключительным богатством. Целью стало не то, что ему предложили управляющие AT&T (слуховой аппарат), а завоевание рынка потребительской электроники не только в Японии, но и в самих США. Стратегия лицензирования оказалась успешнее советского копирования. Японцы взяли дешёвым трудом, жёсткой производственной дисциплиной и безжалостной эффективностью производства. Компания Мориты, которую назвали по латинскому слову sonus и американской кличке sonny, набила руку не только в проектировании микросхем, но и во всевозможной бытовой технике, приспосабливая при этом электронику по месту применения. Маркетологи Texas Instruments (TI) не захотели делать электронный калькулятор с неясными перспективами сбыта. Японский Sharp Electronics взял калифорнийские чипы и смастерил из них непобиваемое по простоте и цене устройство, которое принесло мировой успех.

Между обеими странами сформировался полупроводниковый симбиоз. Каждая опиралась на поставщиков и клиентуру из другой. В середине шестидесятых японцы обогнали Штаты в производстве цифровых транзисторов. В то же время американцы делали наиболее продвинутые микросхемы. Они же делали непревзойдённые компьютеры, но в бытовой электронике побить Sony и Sharp было невозможно. Конечно, не обошлось без опасений, что японцы выйдут когда-нибудь из-под контроля. Но американцы знали, что если японцам не дать того, что они хотят, те могут обратиться к ненавистным коммунистам. Прошли годы – и TI стали делать свои микросхемы не где-нибудь, а на заводах Sony.

Осуществить закон Мура – непростое занятие. Оно подразумевает снижение издержек на труд. Калифорния – не лучшее место для поиска дешёвой рабочей силы. Даже в беднейших углах США на зарплаты уходило непозволительно много. Роберт Нойс вложился в радиозавод в Гонконге – там за одну американскую зарплату можно было нанять десяток рабочих. Более того, эти рабочие были и проворнее, и более мотивированы на монотонный труд. И вот уже в 1963 году Fairchild строит завод в Гонконге, где собирает 120 миллионов устройств. Качество было превосходным: инженеры тоже стоили недорого, и потому их можно было нанять больше. Другие фирмы, такие как TI и Motorola, недолго оставались в стороне. Менеджеры стали смотреть и в другие страны Юго-Восточной Азии: да, 25 центов в час в Гонконге – немного, но на Тайване брали 19, в Малайзии – 15, в Сингапуре – 11, а в Южной Корее – 10. Безжалостная логика капитализма: рыба ищет, где глубже, а буржуин – где дешевше. Немного спустя, заводы Fairchild заработали в Сингапуре и в Малайзии, а TI зашёл на Тайвань. Моррис Чанг заехал на родину в Китай, хоть и не на материк. Тамошнее руководство вряд ли надеялось, что американцы станут защищать их остров сам по себе. Но они справедливо рассудили, что те могут вступиться за свои фирмы, построившие там заводы. Вокруг этих заводов нарастёт новая мощная индустрия, а сам Тайвань добьётся глубокой экономической интеграции со Штатами. Так в конце концов и вышло. TI работает на острове до сих пор, а Тайвань остаётся незаменимым партнёром Кремниевой долины.

К концу семидесятых американская индустрия микроэлектроники обеспечила занятостью десятки тысяч работников в Юго-Восточной Азии. Эти локации стали мечтой капиталиста. Чарли Спорк, съевший собаку на трудовых отношениях в американских полупроводниках, выразился ёмко и понятно:

Шестидесятые – это годы войны во Вьетнаме. Американцы, несмотря на всё преимущество, поимели там ряд технических проблем. Ракеты «воздух-воздух» часто выходили из строя по причине ламповой техники в системах их управления. Самой большой проблемой была невысокая точность бомбометания, которая измерялась в километрах. С имеющейся техникой было легче попасть в Москву из Монтаны, чем в грузовик с летящего над ним бомбардировщика. Американцы сбросили свыше восьмиста бомб на мост Пасть Дракона, а тот всё ещё стоял. Здесь на помощь пришли инженеры TI, которые предложили приделать крылышки и добавить лазерную наводку для существующих бомб. 13 мая 1972 года американцы сбросили 24 бомбы, и цель была поражена.

Хотя обратить на свою сторону удачу во вьетнамской войне это не помогло, это стало поворотной вехой в ведении военных действий. Именно тогда началась современная война.

1968 год вошёл в историю не только студенческими бунтами, но и бунтом инженеров и менеджеров Fairchild, которые ушли в своё время от Шокли и которым стало напряжно работать на хозяина, не желающего делиться долями предприятия. Роберт Нойс, Гордон Мур и другие сподвижники ушли и организовали своё дело под названием Integrated Electronics или Intel. Новая фирма стала делать новую продукцию: емкостные карты памяти DRAM.

Распространённая в те годы ферритовая память упиралась в механические ограничения и не позволяла дальнейшей минитюаризации. То ли дело транзистор в паре с конденсатором, которые составили ячейку новой памяти. Кондиор заряжен – единица, разряжен – нолик. Всё просто и всё уменьшается до микроскопических размеров. Неспроста новая фирма решила вложиться в этот сегмент рынка: память нужна всюду, в любом устройстве. Большой рынок давал шанс воспользоваться эффектом масштаба и снизить себестоимость.

Этот же рынок дал идею ещё одной ключевой специализации новой компании. Японцы попросили Нойса сконструировать комплект из двенадцати сложных микросхем для своего новейшего калькулятора. Это показалось довольно сложным для нашего стартапа. А не дешевле ли сконструировать универсальную схему и дать ей памяти, куда можно было бы прописывать программу для специализации? В конце концов никто не мог делать память лучше Интела. Так родилась идея для первого микропроцессора Intel 4004, который на самом деле не был первым: похожее устройство был уже в секретной начинке истребителя F-14.

Связка процессора с памятью совершила революцию. Это поняли менеджеры Интел и это же пророчил компьютерный гуру Карвер Мид в 1972 году:

Гордон Мур был прав: реальные революционерами были они, а не патлатые студенты, ломавшие мебель в аудиториях несколько лет до того.

Первым воспользоваться плодами революции поспешил, конечно же, Пентагон. Его аналитики пришли к выводу, что тягаться с Советским Союзом становится трудно. Военное преимущество оказалось потеряно после десятилетия бесцельных войн в Юго-Восточной Азии. К началу семидесятых Союз накопил достаточно ракет, чтобы обеспечить взаимное гарантированное уничтожение. Танков и самолётов у него было больше, и это добро было в непосредственной близости от вероятного театра военных действий в Европе. Единственным ответом на это количественное превосходство должно было быть превосходство качественное. Превосходство, которое неизбежно должно базироваться на компьютерах. Они должны обеспечить быстрый сбор информации, продвинутое управление войсками и наведение ракет. Если будущее войны станет соревнованием в точности, Советы останутся далеко позади. Перспектива нападения тысяч управляемых ракет не только делала СССР уязвимым, но и втягивала его в разорительную гонку вооружений по их отражению.

Для этого на тот момент футуристического видения новые процессоры и память пришлись как нельзя кстати. Микропроцессорные, а не ламповые ракеты, спутниковая группировка для обеспечения позиционирования и, главное, новое поколение микросхем – стали приоритетами американского военного ведомства. Пентагон вложился в высокоточное оружие разного рода, сенсоры, связь. Без этого всего, например, была невозможна эффективная противолодочная борьба. Специальная программа под эгидой оборонного агенства DARPA была направлена на интеграцию новой техники в единые системы. Радар обнаруживал цель и передавал информацию в вычислительный центр, который собирал данные и от других систем и целеуказание ракетам наземного базирования. Снижаясь, ракеты выпускали боеголовки, каждая со своим наведением. Это давало возможность обсуждать уже автоматизированные военные действия с вычислительными мощностями, распределёнными между индивидуальными системами на невиданном доселе уровне.

И всё это должен был обеспечить Закон Мура. Однако чтобы он заработал, нужны были капиталовложения, обеспечить которые Пентагон всё же не был не в состоянии. Эти деньги можно было заработать только на глобальных потребительских рынках. Пентагон проиграл войну во Вьетнаме, но электронная промышленность выиграла мир, привязав остальную Юго-Восточную Азию путём инвестиций и производственных цепочек.

Были ли шансы у Советского Союза в этой гонке? Вряд ли. Я думаю, что здесь решила масса. Ресурсы. Первый транзистор мог придумать Абрам Фёдорович Иоффе, но ему пришлось «отвлечься» на атомную бомбу. Смогли бы мы делать свои микросхемы, не копируя один в один? Смогли бы. Я бы не стал валить на Шокина его решение скопировать украденную с Запада микросхему. В конце концов, Королёв начал тоже с копирования немецкого оружия возмездия V-2. Но отставил её в сторону и стал заниматься своими разработками. В микроэлектронике же решение зарубить собственные линейки ЭВМ был принято решением Совета Министров в конце шестидесятых. Вот и пошли серии ЕС, содранные у IBM и СМ — у Digital.

Но была бы наша техника на том же уровне, что и американская? Опять вряд ли. И автор об этом писал. Не хватало умов, рук, и главное – мирового рынка, который бы купил всё разработанное, а также снабдил идеями, патентами и технологиями. До появления IBM PC можно было бы вполне себе тягаться на уровне с другими, а потом дуба дала не только советская электроника, но и программы других капиталистических стран типа Франции или Бразилии, которые тоже строили себе компьютеры. И не имели при этом торговых ограничений.

Дело решила концентрация производства в условиях глобального рынка. Микроэлектроника — эта отрасль с высокоспециализированными продуктами. Купив и внедрив изделие, потом трудно перейти на другого производителя. Потому и войны стандартов. Кто их определяет, тот забирает себе весь рынок. The winner takes it all. В таких обстоятельствах решает технологическое лидерство, пусть даже в пределах ограниченного времени. Или даже просто случай. Вряд ли процессор 8088, и уж тем более MS-DOS, которую Гейтс купил у третьей фирмы, были лучше изделий конкурентов. Тем не менее, решение IBM открыть свою архитектуру обанкротило конкурентов Intel и Microsoft. Так и советская микроэлектроника, имевшая шансы до появления персонального компьютера, совсем не имела их после. Но я бы не стал бы писать, вслед за Голдманом, что отставание в компьютерах погубило Союз. Союз развалился раньше, чем это отставание начало серьёзно мешать. Впрочем, это уже совсем другая история.

Универсальный четырехразрядный секундомер (CD4001, CD4026)

Универсальный самодельный прибор, позволяющий измерить какой-то промежуток времени, точно, с точностью до сотыхдолей секунды. Вот для такого случая как раз и пригодится именно такой секундомер. Он четырехразрядный, позволяет измерять время от 0,01 секунды до 99,99 секунд. Питается прибор от электросети.

Временной интервал может быть подан на вход прибора как положительный импульс, длительность которого будет измерена. Или же может быть сформирован при помощи двух кнопок «Пуск» и «Стоп». В первом случае отсчет времени начинается по фронту входного импульса и заканчивается по его спаду.

Во втором случае, отсчет времени начинается с нажатием кнопки «Пуск», а завершается с нажатием кнопки «Стоп». Еще есть кнопка «Сброс» для обнуления показаний.

Принципиальная схема

Схема секундомера построена на основе микросхем CD4026, которые представляют собой десятичные счетчики с выходом на семисегментный светодиодный индикатор.

Рис. 1. Принципиальная схема четырехразрядного секундомера.

Микросхемы CD4026 аналогичны отечественным микросхемам К176ИЕ4, но аналогами их не являются, они аналогичные по действию, но имеют существенные отличия.

В отличие от микросхем К174ИЕ4, микросхемы CD4026 могут работать только с индикаторами с общим катодом, но есть важное преимущество, у них счетный вход, выполнен по схеме триггера Шмитта, да еще и с блокировкой единицей, подаваемой на вывод N. Плюс, схема гашения индикаторов подачей нуля на вывод S.

Секундомер питается от электросети через источник питания, выполненный на трансформаторе Т1. Кроме того, источником импульсов служит так же электросеть. Здесь используется трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками. Одна из обмоток служит для питания, вторая для формирования счетных импульсов.

Для измерения времени с точностью от 0,01 секунды требуется источник импульсов частотой 100 Гц. Для него используется верхняя, по схеме, вторичная обмотка трансформатора Т1.

Частота переменного тока в сети номинально 50 Гц. Нужно получить импульсы частотой 100Гц, для этого переменное напряжение с обмотки подано на мостовой выпрямитель на диодах VD1-VD4.

Как известно, мостовой выпрямитель является двухполупериодным, в результате на выходе диодного моста формируется пульсирующий ток, пульсирующий с удвоенной частотой, то есть, как раз необходимые 100 Гц.

Вот этот пульсирующий ток и подается на вход счетчика, и хорошо что входы счетчиков CD4026 имеют встроенный триггер Шмитта, то есть ненужно как-то формировать эти импульсы, можно просто подать на вход микросхемы в таком виде, как они есть. А цепь R2-C1 служит для того, чтобы подавлять различные высокочастотные помехи, которые могут быть в электросети.

Вторая, нижняя по схеме, обмотка Т1 служит для питания схемы секундомера. Напряжение с неё поступает на точно такой же выпрямительный мост, но на его выходе включен сглаживающий пульсации, конденсатор С2, достаточно большой емкости.

Схема управления секундомером выполнена на элементах микросхемы D1. Для управления счетным входом у микросхем CD4026 имеется вывод 2 (N). Чтобы закрыть вход, то есть, прекратить счет поданных на него импульсов, на вывод 2 нужно подать логическую единицу. А для открытия входа — ноль.

Именно поэтому, выводы 2 счетчиков D3-D5 подключены к общему минусу, потому что декады включены последовательно, и для прекращения счета достаточно закрыть вход самой первой, младшей, декады. В данном случае, это D2.

Так вот, элемент D1.3 служит для подачи логического уровня управления счетом на вывод 2 D2 Когда на обоих его входах нули, на его выходе единица, она и блокирует вход D2. Если на разъем Х1 подать импульс, то по его фронту на одном из входов D1.3 появляется логическая единица.

Следовательно, на выходе D1.3 — ноль, и вход счетчика D2 открывается, теперь он может считать импульсы, поступающие на его вход «С». По спаду импульса на разъеме Х1 на вход D1.3 поступает логический ноль, и на выходе будет опять единица. Счет прекратится.

Для ручного запуска и остановки при помощи кнопок S1 и S2 используется RS-триггер на логических элементах D1.1 и D1.2. В режиме «Стоп» триггер находится в таком положении, что на выходе элемента D1 1 имеется логический ноль. Если на разъем Х1 не поступает импульс, то на обоих входах D1.3 будет ноль, значит, на его выходе — единица.

Она поступает на вывод 2 D2 и блокирует вход D2.

Если нажать кнопку «Пуск», триггер установится в состояние единицы на выходе D1.1. На выходе D1.3 станет ноль, и счетчики начнут счет.

Остановить счет можно кнопкой «Стоп».

Детали

В качестве индикаторов можно использовать любые семисегментные светодиодные индикаторы с общим катодом. Конденсатор С2 на напряжение не меньше 10V.