• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Счётчики и регистры

Счётчики и регистры
Соединив последовательно несколько триггерных схем – делителей частоты на два, получим простейший двоичный делитель. Более общее название для делителей частоты – счётчики. Это устройство предназначенные для подсчета числа сигналов, поступающих на его вход и фиксация этого числа в виде кода хранящегося в триггерах. Количество разрядов счетчика определяется наибольшим числом, которое должно быть получено в каждом конкретном случае. Для подсчета и выдачи результата счетчики имеют один вход и n выходов, где n – количество разрядов. В общем случае счетчик имеет 2n устойчивых состояния, включая и 0-е. Количество устойчивых состояний называется коэффициентом пересчета счетчика Эа (M=2n). По назначению счетчики подразделяются на простые и реверсивные. Простые счетчики- счетчики, работающие только на сложение или вычитание. Суммирующий счетчик предназначен для выполнения счета в прямом направлении, т. е. с приходом очередного сигнала показатель счетчика увеличивается на 1. Вычитающий счетчик предназначен для счета в обратном направлении, т. е. с приходом нового сигнала счетчик уменьшается на 1. Реверсный счетчик может работать и на сложение и на вычитание.

По способу организации счета счетчики бывают: асинхронные или синхронные.
По способу организации цепей переноса между разрядами счетчика счетчики бывают: последовательные, параллельные и частично параллельные
(рис. 112, 113, 114).


Рис. 112. Двоичный счетчик с параллельным переносом

Коэффициент деления счетчика, состоящего из n триггеров типа Т, составляет 2n; здесь n – число двоичных разрядов счетчика. В настоящее время используется много вариантов счетных схем: асинхронные и синхронные; двоичные и десятичные; однонаправленные, только с увеличением счета, и двунаправленные, счет в которых может увеличиваться или уменьшаться (такие счетчики называют реверсивными). Коэффициент деления счетчика может быть либо постоянным, либо переключаемым. Для повышения быстродействия в счетчике организован параллельный перенос. Параллельный перенос можно сделать в счетчике из 4-х разрядов, т. к. внутренняя схема «И» JK-триггера имеет три входа. Поэтому, при количестве разрядов счетчика больше 4, счетчик разбивается на группы, группа имеет четыре разряда и параллельный перенос, а между группами последовательный перенос. Время срабатывания этого счетчика определяется временем срабатывания JK-триггера.


Рис. 113. Десятичный счетчик

Основой любой из этих схем служит линейка из нескольких триггеров. Рассмотренные варианты счетчиков различаются схемой управления этими триггерами. Между триггерами добавляются логические связи, назначение которых - запретить прохождение в цикле счета лишним импульсам. К примеру, четырехтриггерный счетчик может делить исходную частоту на 16, так как 24=16. Получим минимальный выходной код 0000, а максимальный 1111. Чтобы построить счетчик-делитель на 10, трех триггеров недостаточно, поэтому десятичный счетчик содержит в своей основе четыре триггера, но имеет обратные связи, останавливающие счет при коде 9 = 1001.

Таким образом, удобно выпускать четырехтриггерные счетчики в двух вариантах: двоичном и десятичном. Примеры таких микросхем – пары: ИЕ6 и ИЕ7, ИЕ16 и ИЕ17. Расширять функции счетчиков можно, видоизменяя их цепи управления. Первоначально счетчики были асинхронными. В асинхронном режиме предыдущий триггер вырабатывает для последующего тактовые импульсы. Такие счетчики иногда называют счетчиками пульсаций.
В синхронном счетчике все триггеры получают тактовый импульс одновременно, поскольку тактовые входы их соединяются параллельно. Поэтому триггеры переключатся практически одновременно. В счетчике пульсаций каждый триггер вносит в процесс счета определенную задержку, поэтому младшие разряды результирующего кода появляются на выходах триггеров не одновременно, т. е. не синхронно с соответствующим тактовым импульсом. Например, для четырехразрядного счетчика пульсаций выходной параллельный код 1111 появится на выходах триггеров уже после того, как поступит шестнадцатый тактовый импульс, кроме того, эти четыре единицы сформируются не одновременно.


Рис. 114. Асинхронные счетчики с последовательным переносом


Элементы индикации

При взаимодействии оператора с электронными системами часто возникает, задача представления сведений о работе системы и о значениях...

читать далее

Многоразрядные индикаторы

Создание устройств отображения информации с большим количеством знаков, например в ЭВМ, цифровых приборах, различных...

читать далее

Индикаторные приборы удобно классифицировать по физическим явлениям, на которых основаны их принципы действия...

читать далее