3. Синхронные счётчики

В синхронных счетчиках входной сигнал поступает на все триггеры одновременно (рис. 107).

Рис.107

Выходной код синхронного счетчика требует дополнительного преобразования, для этого используются дополнительные комбинационные схемы. На рис. 108 представлен синхронный двоичный счетчик на Т-триггерах и его временные диаграммы. Выход К_С используется при применении счетчика в качестве делителя частоты.

Рис. 108

555ИЕ10, 1561ИЕ21, 555ИЕ18 - счетчики по mod16 (рис. 115).

рис. 115

Потенциальная асинхронная загрузка данных происходит по сигналу .

P0 и P4 - входы переноса при каскадировании.

Е - управляющий вход для разрешения работы.

4. Двоичные и двоично-десятичные счётчики

Основное отличие двоично-десятичных счетчиков от двоичных - наличие комбинационных схем, которые устанавливают счетчик в нулевое состояние, когда его цифровой код становится равным девяти после прихода десятого импульса. На рис.109 представлены схема и временные диаграммы синхронного двоично-десятичного счетчика. Для установки счетчика в исходное состояние используются Т-входы триггеров, на которые подаются сигналы с комбинационных схем.

Рис. 109

5. Каскадирование счётчиков

При каскадирование синхронных счетчиков используются управляющие выводы Р₀, P₄ и Е - разрешение счета.

Функциональная схема счетчика с mod2¹² представлена на рис. 117.

Рис. 117.

В данной схеме используется только один вход Е (на первый счетчик подается сигнал разрешения счета СЕ), а на другие ИМС сигналы поступают с выхода старшего переноса - P₄, P₈ и т.д. Такая схема каскадирования называется схемой с последовательным переносом. Недостаток схемы - низкая "частота" всего счетчика по сравнению с частотой переключения отдельных ИМС.

Функциональная схема счетчика с mod2¹² с параллельным переносом представлена на рис. 118.

Рис. 118

В данной схеме синхросигнал поступает одновременно на все счетчики, поэтому его максимальная частота не зависит от числа ИМС, она определяется только быстродействием триггеров в первом счетчике. Связь счетчиков осуществляется через входы Р₀. Второй счетчик принимает по входу Р₀ сигнал Р₄, третий - также, но по сигналу Р₈ поступает запрет или разрешение на счет.

6. Счётчики с параллельной загрузкой

В данных счётчиках есть дополнительный входной блок, с помощью которого триггеры можно установить в любое необходимое состояние

7. Программирование модуля пересчёта в счётчиках

В счетчиках, имеющих входы параллельной загрузки имеется возможность программирования (изменения) модуля пересчета в каждом цикле счета.

Схема счетчика с программируемым модулем пересчета, представлена на рис. 119.

999

Рис. 119

В данной схеме модуль пересчета можно изменять с помощью загружаемого числа (d_m) при j=const или методом переключения выхода дешифратора K_j при d_m=const.

Выключение программирования осуществляется сигналом , в этом случае на выходах дешифратора устанавливаются лог. 1, L=1 - запрет загрузки.

Связь между числом dm, модулем пересчета счетчика и номером состояния счетчика можно выразить следующим выражением:

,

где М - модуль пересчета, i - состояние счетчика.

Схема программирования модуля пересчета с заданием дополнительного числа (рис. 120).

Рис. 120

В данной схеме задаются два числа: число d_m загружается в счетчик, число А_j поступает на цифровой компаратор.

С выхода компаратора формируется управляющий сигнал K_j=0, когда d_m=А_j. По этому сигналу осуществляется загрузка нового d_m и, следовательно, меняется модуль пересчета.

Для изменения модуля пересчета счетчика (в постоянном режиме) можно использовать выход старшего переноса (рис. 121, а).

Рис. 121

В данной схеме счетчик имеет модуль пересчета 16. Для реализации M=11 на вход D поступает код d_m=5. При появлении сигнала P₄ осуществляется счет до 11 (5+11)=16. Эта схема чаще называется делителем с переменным коэффициентом деления. Для переключения счетчика из режима счета в режим загрузки можно использовать и выходы счетчика (Q₀...Q_i). Эти же сигналы можно использовать для задания числа d_m. На рис. 121, б представлена схема делителя на 10.

Для программирования модуля пересчета можно использовать вход R - сброс в нулевое состояние.

В этом случае схема с синхронным сбросом реализует счетчик по mod9, а при асинхронном сбросе - счетчик по mod8, т.к. сброс происходит мгновенно при появлении "1" на Q₃ (рис. 122, а).

Рис. 122

Для небольшого количества фиксированных модулей пересчета проще использовать режим переключения d_m с помощью дополнительных логических элементов. Вариант такой схемы представлен на рис. 122,б.