¿Por qué es tan engorroso un contador/divisor binario de 15 etapas?

Parece que hay muchas formas de tomar una señal de 32,768 kHz y convertirla en 1 Hz.

  • Puedo usar un CD4060, pero aún tengo que agregar un flip-flop ... así que 2 chips "grandes" con un exceso (potencialmente) de funciones no utilizadas allí. Claro que las otras salidas 4060 podrían ser útiles, y podría encontrar un uso para el otro flip-flop a bordo, pero aún hay mucho espacio para un montón de tal vez con un oscilador incorporado probablemente tan preciso como un 555 - negado por un cristal de todos modos.

  • La "navaja suiza de los divisores": puedo usar el CD4536 programable, que proporciona una salida única desde cualquier etapa del 1 al 24. Pero nuevamente, con el tamaño del chip y el "cableado" para la programación, mucho espacio para una función, y nuevamente con el oscilador integrado.

  • La imagen de la simplicidad, Nexperia hace un pequeño divisor de 14 etapas de 5 pines. Oh, tan cerca. Todavía necesito agregar un flip-flop, pero al menos el '4214 no es un divisor de 16 cables como el '4060.

  • Solo por diversión, podría poner en cascada 8 CD4013.

Hay otros contadores/divisores que se quedan cortos o superan las 15 etapas como opción. Parece que 15 etapas de división binaria no son tan importantes como sospecharía.

Entonces mi pregunta es: con el Crystal de 32.768 kHz siendo tan prolífico, y la necesidad (creo que común) de producir "segundos" con relojes y temporizadores, ¿por qué no hay una solución discreta para hacerlo? ¿Me estoy perdiendo de algo?

PD : Sé que los microcontroladores, GPS RX, RTC y otros dispositivos modernos pueden proporcionar todas las funciones de cronometraje que uno pueda necesitar, pero con todas las demás tecnologías "arcaicas" todavía disponibles, me resulta difícil creer que un dispositivo así no lo haga. /no existía.

Anexo Parece que he creado cierta confusión con mi ejemplo, donde personalmente estaba buscando una señal de 1 Hz de lo que pensé que era una frecuencia de "gominola". Pero se trata de la disponibilidad de conteo de etapas, no de la frecuencia obtenida. Mi ejemplo es mi descubrimiento de la falta de dispositivos con una capacidad de división intermedia específica, independientemente de la frecuencia de entrada, donde la salida de 2 15 (y 16 y 17) parece casi evitarse y que, con la excepción de un ejemplo, se requiere un dispositivo adicional para lograr ese número.

Ya tenía mi solución de 1 Hz antes de esta pregunta, pero sentí curiosidad y busqué lo que pensé que era la "forma antigua" de lograr esta frecuencia en productos de sincronización pequeños y económicos. Por lo tanto, mi búsqueda fue para una etapa 15 fácilmente disponible dentro de un solo dispositivo. Tal vez los 32.768k no formaban parte de la forma antigua en absoluto. De todos modos, parecía extraño que todos los contadores/divisores preestablecidos disponibles que encontré que brindan rangos seleccionados entre 2 0 y 2 24 parecía darle vueltas a eso 2 15 arbusto.

porque ahora la mayoría de los usuarios de circuitos integrados de escala media no se preocupan por el tamaño, ni tampoco sus fabricantes.
Un pequeño CPLD lo hará por menos de una libra. Los circuitos integrados especializados para funciones lógicas pequeñas fueron reemplazados por lógica programable. Hasta entonces, la gente aceptaba bastante el 74HCT4060 y las demás opciones. No recuerdo que la gente estuviera tan exasperada y frustrada como suenan tus negritas y cursivas excesivas. (El énfasis excesivo dice rabia-y).
¿Tiene USTED una aplicación real para tal parte? No puedo pensar en nada para lo que lo necesitaría.
Además, no estoy seguro de por qué cree que hay una gran demanda de ondas cuadradas de 1 Hz de todos modos. Los relojes y los relojes de pulsera tienen el divisor incorporado en chips dedicados, al igual que los chips RTC para computadoras. ¿Qué tipo de aplicación necesita una onda cuadrada de 1 Hz que no tenga un microcontrolador de algún tipo?
@TonyM - LOL en la rabia-y. Es más un desconcierto junto con la falta de fuente de sarcasmo (de ahí el bit 4013 en cascada). Me gustan todos los dispositivos que mencioné, los tengo. Simplemente pensé que era extraño que no hubiera soluciones anteriores a las opciones más modernas, y me pregunté si había alguna razón "lógica".
¿Un PIC de $1 y un contador de 2 bytes en la memoria con unos pocos bytes de código? luego más para contar minutos, horas
En el pasado, solía haber un chip que tomaba un cristal de ráfaga de colores NTSC (3,579545 MHz), que eran mucho más comunes que los cristales de 32,768 kHz en ese momento, y lo dividía a 60 Hz para impulsar una línea estándar. -chip de reloj alimentado.
Reloj digital de un solo chip (obsoleto): electronicsusa.com/mm5314nclockchip.html
@DaveTweed lo trágico es que NTSC en realidad fue diseñado para no ser un múltiplo de 60 Hz, pero los osciladores son tan baratos que uno puede vivir con la pequeña compensación al siguiente factor entero
@MarcusMüller: No tan trágico. No es nada difícil lidiar con el factor 1000/1001 en la cadena del contador.
No puedes ser sarcástico con la historia, viejo. La historia le presenta un registro de lo que el mundo de la electrónica sintió que necesitaba y podía vender. Y no tenía divisores de 32,768 a 1 Hz en un paquete dedicado :-) Por interés, ¿puede dar 5 ejemplos de aplicaciones para ello? Sin embargo, no solo serán 5 usos para contar 1 segundo.
Con respecto a su anexo, no creo que haya creado confusión. Básicamente, está sorprendido de que no sea más fácil crear 1 Hz a partir de 32,768 kHz, pero nadie más lo está porque no ven esto como un requisito común y lo han desafiado a decir por qué debería serlo.
@Finbarr Re: 1er comentario. Yo tenía una aplicación. En resumen, estoy usando un conjunto autoimpuesto de restricciones de diseño para crear un reloj binario usando dispositivos lógicos como un proyecto de aprendizaje, con la recompensa de una baratija nerd. Necesito 1 Hz para los segundos, por supuesto, y tuve la impresión de que 32.x->1 era la norma. Re: 2do comentario. En realidad, esa es la confusión. Estoy sorprendido por el "agujero" en la disponibilidad de conteo que descubrí en la búsqueda de 1Hz mientras simultáneamente tenía la impresión original de que era (en algún momento) común.
@DaveTweed Creo que sus comentarios formulan más o menos la respuesta que estaba buscando antes de esta pregunta. El cristal de 32,768 kHz no era el componente común durante los tiempos anteriores a los procesos de cronometraje más actuales. Pero independientemente de la frecuencia de entrada, deduzco que hay poca necesidad de "acceso inmediato" a esas divisiones 2^15 a 2^17, mientras que 2^0 a 2^14 y 2^18 a 2^24 son más útiles.
Ja ja. ¡Eres mi héroe @BruceAbbott! Había tal cosa... y para mantener el tiempo para arrancar. Fresco. Sin embargo, sigue siendo un agujero curioso en ese factor 15-17.
Pensando en el pasado, solía ver circuitos para generar un reloj de 60 Hz a partir de un cristal NTSC "colorburst". Usaron un MM5369 para dividir los 3579545Hz a 60. Puede encontrar más información al respecto si echa un vistazo. De 60 Hz a 1 Hz debería ser bastante fácil.

Respuestas (3)

La razón es que eso no es todo lo que necesita hacer un contador.

Dado que cualquier temporizador o contador deberá proporcionar contadores BCD para los segundos (y minutos y horas, si corresponde), junto con el formato y la conducción de la pantalla, tiene mucho más sentido que el IC personalizado incorpore tanto el oscilador como la cadena divisora ​​en IC, en lugar de tenerlo como un segundo IC externo.

Lo que parece estar preguntando es por qué nadie fabrica un IC de 6 pines que tome energía, tierra, 2 pines para el cristal y emita una señal de 1 Hz. Bueno, eso es porque no hay mucha demanda.

Si desea 1 Hz, una solución mucho más pequeña es esta pieza de ASTMK , que proporciona una salida de nivel lógico de 1 Hz en un paquete de 2 mm x 1 mm, que es más pequeño que un cristal estándar de 32 768, que normalmente tiene un tamaño de 4 mm x 8 milímetro

Gracias por la sugerencia. Es perfecto. De hecho, ya tenía ese oscilador en mi diseño, pero no creo que pueda soldarlo. Sin embargo, mi edición podría aclarar la confusión que causé al hacer mi punto.
Podría usar un CD4521 con un cristal de 4.194304 MHz. La salida Q22 es de 1 Hz.

con el Crystal de 32.768 kHz siendo tan prolífico, y la necesidad (creo que común) de producir "segundos" con relojes y temporizadores, ¿por qué no hay una solución discreta para hacerlo?

¿Es esa necesidad realmente tan común? aparte de los relojes de pared analógicos de consumo, que tienden a usar cosas más baratas que los circuitos integrados DIP empaquetados, no veo ninguno en este momento: cualquier cosa que haga más que mover una manecilla de segundos simplemente tendrá una MCU mínima (horno de microondas), por lo general, o incluso algo de ASIC (relojes, por ejemplo).

Los casos de uso de algo que solo divide un reloj lento por 2 dieciséis tipo de parecen escasos.

Una mirada al proveedor que suelo usar muestra 96 ​​frecuencias diferentes de cristal disponibles, y 32.768kHz es la quinta más común, representando 80 de las 1462 partes diferentes que enumeran. Entonces sí, probablemente justifica el término "común".
Oh, podría haber dicho eso de manera ambigua, @Finbarr: no, el oscilador de 32.768 kHz no es común, ¡la necesidad de una señal de 1 Hz sí lo es!
¡Me parece bien! Aun así, me sorprendió cuántas partes diferentes se enumeraron con la misma frecuencia...
Y como por arte de magia... Alguien más acaba de hacer una pregunta sobre el chip de reloj en tiempo real NCP PCF8563 , que toma un cristal de 32,768 kHz y contiene oscilador, divisor, reloj/calendario en tiempo real, alarmas e interfaz I2C en un conector de 8 pines. chip. ¡E incluso puede programar un pin de salida para generar una señal de 1 Hz!
No sé qué tan común sería esa necesidad. Simplemente lo parecía, si no actualmente, en algún momento. Pero vea mi apéndice sobre los factores de división sobre la frecuencia resultante. Y @Finbarr. JAJAJA. El aprendizaje de un RTC vendrá después de que me sienta cómodo con el proceso lógico y luego, tal vez, con los CPLD. No sé nada sobre I2C.

También necesitaba un reloj de 1 Hz y quería evitar el CD4060 / CD4013 / CD4521 habitual, y acabo de encontrar esta serie de divisores AHC de NXP , en particular el 74AHC1G4215 que hace exactamente eso, tiene un paquete pequeño y está disponible por 50 ct en cantidad. . 1 de Digikey por ejemplo.

Creo que son bastante recientes y no estaban disponibles cuando publicaste tu pregunta original. Por el momento, parecen poco conocidos, ¡quizás en el futuro veamos más de ellos en las construcciones de relojes de bricolaje!

¿Por qué es tan engorroso un contador/divisor binario de 15 etapas?
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