1. Счётчики. Классификация. Уго.

Счетчики представляют собой набор счетных триггеров, определенным образом соединенных и преобразующих входную импульсную последовательность в двоичный код.

Все многообразие счетчиков подразделяется на три основные группы:

- асинхронные потенциальные счетчики;

- асинхронные импульсные;

- синхронные импульсные.

В виде отдельных ИМС выпускаются только импульсные. По выходному коду счетчики подразделяются на двоичные, двоично-десятичные (декадные), счетчики Джонсона, кольцевые счетчики, счетчики программируемые и др.

По типу функционирования различают суммирующие (Up-counter), вычитающие (Down-counter) и реверсивные (Up-Down- counter).

Суммирующие счетчики осуществляют счет входных импульсов, вычитающие производят обратный счет, реверсивные работают как в прямом, так и в обратном счете.

В качестве триггеров в счетчиках используются счетные триггеры: Т-триггер и D-триггер (включенный в счетном режиме).

Основным параметром любого счетчика является K_С - коэффициент счета (модуль пересчета). Это максимально возможное число импульсов, которое может быть сосчитано счетчиком. К_С равно числу устойчивых состояний в триггерах. Часто этот параметр задается модулем счета, например, mod8.

Счетчик имеющий m триггеров может иметь 2^m устойчивых состояний, поэтому его модуль К_С2m. Количество поступающих на счетный вход импульсов представляется на выходе счетчика в виде двоичного числа в определенном коде.

Кроме счетного входа счетчики имеют два установочных входа: S - позволяющий предварительно установить на выходе заданное число и R - вход сброса счетчика в исходное нулевое состояние.

Частота импульсов на выходе последнего триггера счетчика в К_С раз меньше частоты входных импульсов. Поэтому счетчики используют в качестве делителей частоты. Кроме этого, используя дополнительные комбинационные схемы, на базе счетчиков реализуют генераторы числовых последовательностей.

УГО счетчиков представлено на рис. 110,а. Для обозначения счетчиков используются символы СТ - (counter- счетчик). Цифры обозначают модуль пересчета счетчика. СТ10 - двоично-десятичный счетчик, СТ2, СТ8, СТ16 - двоичные счетчики. Р₀ - вход переноса, Р₄ - выход переноса. Выводы переносов характерны для синхронных счетчиков. Для асинхронных счетчиков входом переноса является вход первого триггера, а выходом - выход последнего триггера счетчика. Q - выходы триггеров, на которых формируется цифровой код.

Рис. 110

2. Асинхронные счётчики

Счетчик, реализованный на синхронных триггерах, на тактовый вход которых поступают разные сигналы, называется асинхронным импульсным счетчиком. Например, счетчик по mod8 включает три триггера. На рис. 106 приведены схема счетчика и его временные диаграммы.

Рис. 106

Основным недостатком асинхронных импульсных счетчиков является последовательное срабатывание триггеров, следовательно, большое время реакции последнего триггера на изменение входного сигнала. Переходные процессы в триггерах счетчика могут привести к ложным срабатываниям в комбинационных схемах, которые используют выходной код счетчика.

555ИЕ5 - два счетчика в корпусе по mod2 и mod8, с асинхронным общим сбросом в "0". При соединении входа С₂ с выходом Q₀ получается счетчик по mod16 (рис. 110,б).

ИЕ19 - два счетчика по mod16, при последовательном объединении можно получить счетчик с коэффициентом пересчета до 256 (рис. 111,а).

рис. 111

ИЕ15 - два счетчика по mod2 и по mod8 с асинхронной потенциальной загрузкой входного кода в триггеры (рис. 111, б).

По сигналу L=0 в триггеры заносится входной код через вход D.

При последовательном счете, соединив Q₀ с C₂,получим счетчик по mod16.

В ИМС 531ИЕ15 - счетчики имеют разное быстродействие. 1-ый счетчик по mod2 имеет быстродействие 100 МГц, 2-ой счетчик по mod8 - 50 МГц.