==>2023/1009

關於振盪器，咱得多講幾句話，不只為了本書第五章，還為了本書第七章。

還記得 在 2023/0822時，咱用電源區 去 介紹了除頻 于 計數器嗎?

當時咱用脈波 去 作為時鐘。現在，咱要談談用一般鬆弛振盪器 去 作為時鐘。當 時鐘源是 快於 60Hz時，這種除頻很有助 於 實驗。

因為，這可以幫助咱檢驗時鐘頻率，卻不需要用到示波器。咱先用最簡單的 實驗設定 去 說明如下圖:

在 上圖裡，右半邊的麵包板搭載著一個鬆弛振盪器，其被介紹 於 振盪器區 在 2023/0425。

上圖左半邊的 麵包板搭載著一個計數器，其初次被展示 在 電源區 於 2023/0822。

其中，四個LED分別反映四個輸出Q0、Q1、Q2、Q3，依序由左到右 予 該計數器。

這回，該振盪器的 輸出端連接 到 增量時鐘腳位 於 該計數器，這是 略不同於 2023/0822時的 減量時鐘腳位。

即是說，計數器受驅 於 振盪器時，將依序呈現 0、1、2、...直到 15，然後 又返回0 且 周而復始 於 二進位的 計數器輸出格式。

實際情況被展示 於 下圖16桢畫面，每桢間隔相等 且 約用秒 去 計算，因此，全程能被肉眼檢查，其乃 肇因於 振盪器本身的 週期夠慢。

在 本例中，咱檢查Q3的頻率，再將該頻率乘以2的 4次方，即可得晢頻率 於 原振盪器。

當咱使用更快的振盪器時，只要沿用上圖的 除頻概念，並 使用多個計數器 去 除頻 于 更高的幂次，

就能檢查高位元的 頻率去回算元振盪器的 頻率。而且，這也是一個好時機 去 觀察人眼 或 LED反應的 能力。

比如連接一眾LED分別到低位元、中位元、和高位元，然後檢查哪些LED有可察覺的閃爍。

這概念如下圖所示，其中三個LED分別代表Q3、Q7、Q11從左到右 予 計數器。

當 計數器受驅 於 OSC300Hz 時，三個LED的 閃爍都能被察覺，因為它們有頻率分別接近18.8Hz、1.2Hz、和0.07Hz。

其中後兩者可被肉眼跟算。

但當 計數器受驅 於 OSC15kHz 時，只有Q11產生的 閃爍能被察覺，因為該三個Q點有頻率分別接近937Hz、59Hz、4Hz。

晢理由 於 選擇300Hz 和 15kHz 予 該兩振盪器 去 做示範 是 肇因於 該兩頻率被歸類 在 音頻範圍。

還記得本書(簡稱"原理與應用")的 第七章講用耳機孔發音 去 控制其它IC嗎?

假如手邊一時沒有適當的 音頻信號，那麼咱就必須要自己 去 產生它 給 後級 去 進行測試。

這時，就地取材的 能力就很重要。至於信號非弦波一事，那屬 於 另外的 問題。

這種能力，很類似想要算數時，能懂得用手持計算機 而 不一定要打開通用功能的 桌上型電腦 去 開啟小算盤程式一般。

另一方面，該第七章的 脈波指令有時還需要一堆D迭 去 幫助控制更多通道，但那會讓實驗的 接線較複雜。

若咱可用計數器 去 取代部分的 一眾D迭，咱可能可以簡化實驗線路。

前述就地取材的 能力也被反應 在 實驗成本上。本頁所展示的 諸麵包板電路，大多是百元有找。

但若要使用筆記型電腦 或 示波器，那就需萬元等級的 設備成本，而且還很佔實驗空間。

另外，在這類實驗裡，由於操作頻率開始 到高於 插座的 60Hz，實驗者有可能遇到額外的 信號挑戰。

但無論如何，這些挑戰是能被克服的。

==>2023/1030

本月咱想結合5.1節的 鬆弛振盪 和 6.1.5節的 脈波產生 於 本書(簡稱"原理與應用") 去 進行更多的 實驗。

咱把這一次的 實驗給個名字，叫 "法國麵包"。理由可見於下圖。

這回咱用了四小塊麵包板，相較於2023/1009的三塊又多了一塊。長長的 一條，很像個法國麵包。

這條麵包的 主要功能是 在於 讓四個右端LED通道依序輪流通亮，每個通道持續約1/4週期 並 循環不斷。

這結果會讓右端LED的 白色亮點繞著圈圈跑(準確地說，是繞著一個長方形的 四個頂點 去 跑)。

該法國麵包裡的 驅動級企圖 去 準備推動馬達 且 讓該馬達能有四種檔位的 平均轉速。

諸LED被用來檢驗時序，若時序正確，則可連接馬達 去 做更多的 事情。

咱先看看這條麵包的 內容 和 啟發，再講其衍伸應用 和 相關習題。

該麵包裡，信號大致上傳遞 從匚 左 到匚 右。若 要理解內容，則 反方向溯源是個好主意。

首先，為了讓高電位依序出現在四個燈上，平移暫存器必須給出一種信號順序，即

1000 => 0100 => 0010 => 0001 =>然後反復。平移兩字確如其名。

問題在於，因為 需要反復，所以 每四回就得重送一個1給最左邊那一位。

這表示除了時鐘以外，咱還得餵一個1/4佔空比的 方波 給 該暫存器。於是就有了左方的 時序電路一眾。

該一眾電路不只要製造正確的 時間長短多款 給 諸信號，還得製造 正確的 時間差一撂 去 避免走鐘突波之害。

其中所謂 "造双沿脈" 代表製造脈波 巡當 皆於上升沿之眾 和 下降沿之眾。

該技巧被運用 去廴 造1/4佔空比的 方波之眾，有利於 本實驗，但 並非唯一的 方式。

當 用本麵包 去 驅動馬達時，可以如下圖所示。

上圖的 直流小馬達能直接受驅 于 驅動級 而 順利運轉，但 步進馬達不能。

該 步進馬達需要其它種類的 驅動信號一眾，其不屬 於 本次討論範圍。

上圖的 直流小馬達有條電源紅線 於其 被四個二極體滙接。

該四個二級體又分別連接驅動級的 輸出點四個。此情況下，該小馬達將連續不停地運轉，咱說此時咱擁有1x的 平均轉速。

若 咱斷路該等二極體某些個 去 改變馬達的 節奏，則 咱還能有 0.25x, 0.5x, 0.75x 等 其它的 平均轉速一眾。

下回咱再談相關習題一眾 和 細調佔空比 予 小馬達。

這回的 "法國麵包實驗" 還有一個意義，就是感受一下 "積體電路"的 必要性。

若 仔細看那個法國麵包，大家會發現，有些走線已經開始跨越其它的 走線之眾。這就很類似多加一個金屬層 在 積體電路裡。

而且，目前這個電路的 規模 和 複雜度，大約處在一個分水嶺 介乎 直接實作 和 先用模擬軟體驗證 再 實作。

即是說，對於 這種規模的 電路之眾，設計者尚能憑心算 和 簡單筆算就直接確定組裝方法，而且還可能更省時間。

但若 再複雜些，則直接組裝實驗的 時間成本就很可能高於 先用軟體 去 進行繪圖模擬 再 組裝。

最後，附上本法國麵包實驗的 短影片如下: