2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Брянский государственный технический университет

У

УТВЕРЖДАЮ

И.О. Ректора университета

________И.А. Рудаков

«___»___________2013 г.

«Архитектура информационных систем» исследование работы двоичного счетчика

Методические указания

к выполнению лабораторной работы №6

для студентов всех форм обучения

специальности 23.04.00 «Информационные системы и технологии»

Брянск 2013

УДК 004.43

Архитектура информационных систем. Исследование работы двоичного счётчика: методические указания к выполнению лабораторной работы №6 для студентов очной формы обучения специальности 23.04.00 «Информационные системы и технологии» – Брянск: БГТУ, 2013. - 16 с.

Разработал: Р.А. Филиппов, ст. преп.

Научный редактор Ю.М. Казаков

Редактор издательства Л.И. Афонина

Компьютерный набор Ю.А. Леонов

Рекомендовано кафедрой «Компьютерные технологии и системы» БГТУ (протокол № 1 от 10.09.08)

Темплан 2013 г., п. 165

Подписано в печать Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 0,87 Уч. – изд. л. 0,87 Тираж 50 экз. Заказ . Бесплатно.

Издательство брянского государственного технического университета, 241035, Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 54-90-49

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Харьковская, 9

1. Цель работы

Используя программу OrCAD, построить модель схемы суммирующего счетчика для конкретного условия, получить временные диаграммы его работы.

Продолжительность работы - 4ч.

2. Теоретическая часть

2.1. Понятие счетчика импульсов и его характеристики

Счетчиком импульсов называют устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов, поступающих на его вход, и хранения результата счета в виде кода.

Счетчики импульсов широко применяются в измерительной технике и в устройствах цифровой обработки информации. Практически любую аналоговую величину (длительность и период повторения импульсов, угол поворота, перемещение, скорость и т. п.) можно преобразовать в электрические импульсы, число которых пропорционально значению аналоговой величины, подсчитать эти импульсы с помощью счетчика и выразить числом или кодом. На таком принципе основана и работа аналогово-цифровых преобразователей. В ЭВМ счетчики применяются для формирования адресов команд, подсчета количества циклов при выполнении программы, подсчета количества шагов при выполнении операций умножения и деления.

Счетчики импульсов выполняются на основе триггеров, образующих двоичные разряды. Количество разрядов определяется наибольшим числом, которое должен зафиксировать счетчик. В n-разрядном счетчике имеется один вход для счета импульсов и п выходов для выдачи кода числа подсчитанных импульсов.

Основными параметрами счетчиков являются их информационная емкость, или коэффициент пересчета, и быстродействие.

Коэффициент пересчета K_сч (модуль счета М) определяется максимальным числом импульсов, которое может быть подсчитано данным n-разрядным счетчиком, и зависит от количества разрядов: при одном разряде К_сч= 2, при двух разрядах К_сч= 2², при трех разрядах К_сч= 2³, при п разрядах К_сч= 2ⁿ. После поступления на n-разрядный счетчик 2ⁿ импульсов, он обнуляется. Следовательно, в таком счетчике может длительное время сохраняться информация о числе импульсов равном (2ⁿ-1) и меньшем числе подсчитанных импульсов. Модуль счета М счетчика численно совпадает с модулем делителя частоты. Счетчик по модулю восемь позволяет реализовать делитель частоты на восемь. Это значит, что данный делитель делит частоту входной импульсной последовательности на восемь.

Быстродействие счетчика определяется двумя величинами: разрешающей способностью и временем установки очередного состояния. Разрешающая способность t_p=1/t_сч (t_сч− частота следования входных импульсов) определяется минимально допустимым временным интервалом между двумя выходными импульсами, при котором не происходит потери счета (сбоя). Время установки представляет собой интервал времени между поступлением импульса на вход счетчика и переходом его в новое состояние.