Промышленностью выпускается большое количество регистров сдвига: К1500ИР141, К531ИР11П, К1533ИР31, К555ИР8, К561ИР2 и др. На входах ряда регистров установлены буферные усилители, у которых есть третье высокоимпедансное состояние.

49. Счетчики

Счетчиком называют устройство, совокупность сигналов на выходе которого в определенном коде отображает число импульсов, поступивших на вход.

Для создания счетчиков несколько триггеров T-типа соединяют последовательно, так, чтобы выход предыдущего триггера был подключен ко входу последующего. Каждый триггер имеет только два устойчивых состояния. Поэтому количество комбинаций выходных сигналов, снимаемых с выходов всех триггеров, а соответственно и максимальное количество подсчитанных импульсов равно

, (3.26)

где – количество последовательно включенных триггеров.

Каждый из триггеров такой цепочки называют разрядом счетчика. Поэтому, если, например, , то говорят, что счетчик четырехразрядный. Максимальное число, которое может подсчитать счетчик , называется коэффициентом или модулем счета ( ). Если количество входных импульсов больше , то происходит переполнение счетчика. При этом он возвращается в нулевое состояние и цикл счета повторяется.

В случаях, когда выходной сигнал снимается только с последнего триггера, его перепад 10 или 01 появляется после каждого цикла счета, определяемого коэффициентом счета . Поэтому при подаче на вход непрерывной последовательности импульсов с частотой на его выходе будем иметь последовательность, имеющую частоту

. (3.27)

Такие счетчики выполняют функцию деления частоты и называются счетчиками-делителями.

Меткой счетчика на схемах служат буквы СТ, указываемые в основном поле. После них иногда проставляют число, характеризующее коэффициент счета, например, 2 или 10.

По коэффициенту счета счетчики подразделяют на двоичные, двоично-десятичные (декадные), с произвольным постоянным коэффициентом счета, с переменным коэффициентом счета.

По способу организации внутренних связей между триггерами их делят на счетчики: с последовательным переносом; с параллельным переносом

---

; с комбинированным переносом; кольцевые.

В зависимости от выполняемой функции различают суммирующие, вычитающие и реверсивные счетчики. Суммирующий счетчик выполняет прямой счет, т.е. при поступлении на вход очередного импульса число на выходе счетчика увеличивается на единицу. Вычитающий счетчик производит обратный счет, т.е. при поступлении счетного импульса число на выходе уменьшается на единицу. Реверсивный счетчик может работать в режимах прямого и обратного счета.

Рассматривают также асинхронные и синхронные счетчики. В асинхронных счетчиках подсчитываемые импульсы поступают на вход только первого триггера. Каждый последующий триггер управляется сигналом предыдущего. В синхронных счетчиках входные импульсы обычно подаются одновременно на вход всех триггеров.

Асинхронные счетчики – счетчики с последовательным переносом информации, синхронные – с параллельным.
50. Последовательные счетчики

Последовательные счетчики. В счетчиках этого типа счетные импульсы подаются только на вход триггера первого разряда. Для каждого из последующих разрядов сигналы переключения поступают с выходы предыдущих разрядов. В результате происходит последовательное переключение разрядов счетчика.

Последовательные счетчики с модулями счета обычно реализуются последовательным соединением T-триггеров, каждый из которых работает как счетчик с . Структурная схема и временная диаграмма такого суммирующего счетчика с показана на рис. 2.15. При подаче сигнала производится сброс счетчика в исходное состояние .

Рис. 3.15. Схема последовательного счетчика на T-триггерах (а)

и его временные диаграммы (б)
51. Параллельные счетчики.

Параллельные счетчики. В счетчиках этого типа счетные импульсы одновременно (параллельно) поступают на синхровходы триггеров во всех разрядах. Параллельные счетчики обычно строятся на базе RS-, JK-, D-триггеров, синхронизируемых фронтом.

Структурное проектирование таких счетчиков выполняется с помощью словарного метода. В качестве примера выполним синтез структуры суммирующего параллельного счетчика с модулем счета на JK-триггерах. Для реализации счетчика требуется триггера, так как . Используя таблицу состояний счетчика (таблица 3.12), находим функции переходов для каждого разряда (рис. 3.16). С помощью словаря переходов JK-триггеров (таблица 3.6) получаем карты Карно для функций входов J- и K-триггеров в каждом разряде (рис. 3.17). После минимизации функции входов имеют вид:

---

, , ;

, , . (3.28)

Таблица 3.12

№ сост.
0	0	0	0	0	0	1	00	00	01
1	0	0	1	0	1	0	00	01	10
2	0	1	0	0	1	1	00	11	01
3	0	1	1	1	0	0	01	10	10
4	1	0	0	1	0	1	11	00	01
5	1	0	1	1	1	0	11	01	10
6	1	1	0	1	1	1	11	11	01
7	1	1	1	0	0	0	10	10	10

Рис. 3.16. Карты Карно для функций переходов

Рис. 3.17. Карты Карно для функций входов JK-триггеров

Таким образом, для суммирующего счетчика с система уравнений информационных входов триггеров имеет вид

, , . (3.29)

Исходя из полученных уравнений,

---

формируем схему счетчика, приведенную на рис. 3.18.

Рис. 3.18. Суммирующий счетчик на JK-триггерах

52. Вычитающие и реверсивные синхронные двоичные счетчики
В вычитающем счетчике номер последующего состояния должен быть на единицу меньше номера предыдущего состояния. В остальном синтез такого счетчика производится по приведенной выше методике.

Рис. 3.19. Вычитающий счетчик на JK-триггерах

На рис. 3.19 показана схема вычитающего счетчика с , в котором информационные входы триггеров описываются уравнениями:

, , . (3.30)

Реверсивный счетчик осуществляет счет импульсов как в режиме сложения, так и в режиме вычитания. Режим работы счетчика задается с помощью схемы управления. Исходя из уравнений для информационных входов (3.29) и (3.30) следует, что при изменение способа подсчета импульсов функции возбуждения на информационных входах первого триггера не изменяются ( ), а логические переменные, входящие в функции J и K входов второго и третьего триггеров, меняются на инверсные. Поэтому для реверсирования счета необходимо произвести коммутацию входов второго и третьего триггеров счетчика. Эта коммутация осуществляется с помощью сигнала управления , принимающего значения 1 и 0 в зависимости от направления счета. Тогда логические уравнения, описывающие работу схемы управления, имеют вид

; . (3.31)

При обеспечивается режим сложения, а при – режим вычитания.

Полученные выражения можно реализовать с помощью логических элементов И–ИЛИ–НЕ. Для этого преобразуем выражения (3.31) к следующему виду

, . (3.32)

Схема реверсивного счетчика на JK-триггерах и логических элементах И–ИЛИ–НЕ показана на рис. 3.20.

Рис. 3.20. Схема реверсивного счетчика с

53. Синтез декадных синхронных счетчиков

Осуществим синтез декадного счетчика, который производит подсчет импульсов в коде 8421. Для реализации этого счетчика требуется не менее триггеров, так как , при этом состояний счетчика будут нештатными. На основании таблицы состояний получаем карты Карно для функций переходов и функций возбуждения J и K входов триггеров (рис. 3.24 и рис. 3.25).

Таблица 3.14

№ сост.
0	0	0	0	0	0	0	0	1	00	00	00	01
1	0	0	0	1	0	0	1	0	00	00	01	10
2	0	0	1	0	0	0	1	1	00	00	11	01
3	0	0	1	1	0	1	0	0	00	01	10	10
4	0	1	0	0	0	1	0	1	00	11	00	01
5	0	1	0	1	0	1	1	0	00	11	01	10
6	0	1	1	0	0	1	1	1	00	11	11	01
7	0	1	1	1	1	0	0	0	01	10	10	10
8	1	0	0	0	1	0	0	1	11	00	00	01
9	1	0	0	1	0	0	0	0	10	00	00	10

---

Рис. 3.24. Карты Карно для функций переходов

Рис. 3.25. Карты Карно для функций входов JK-триггеров

После минимизации функции входов имеют вид

, , , ,

, , , . (3.34)

Логическая схема синтезированного декадного счетчика в коде 8421 приведена на рис. 3.26.

Рис. 3.26. Логическая схема декадного счетчика

---

Смотрите также файлы

• 1. 2 Комплектация комплекса.docx

• Строение волоса, фазы роста. Медула.docx

• ыса мерзімді жоспар Сабаты таырыбы Магнит рісі.docx

• АТбе облысыны білім басармасы мм 2 психологиялыпедагогикалы Тзеу кабинеті кмм.docx

• Основы выставочного дела.doc