Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

Электротехнический факультет

Курсовая работа по электронике «Синтез счетчика импульсов»

Выполнил: ст. гр. ЭС

Проверил:

Пермь 2013

Содержание

1. Обзор существующих схем счетчиков и выбор схемы счетчика 3

1.1 Назначение и классификация счетчиков 3

1.2 Синтез счетчиков 4

2 Разработка функциональной схемы 5

2.1 Таблица функционирования счетчика 5

2.3 Составление функциональной схемы счетчика 7

3. Разработка принципиальной схемы 7

4. Список литературы 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 9

Индивидуальное задание

Спроектировать двоично-десятичный счетчик импульсов вычитающий, работающий в самодополняющемся коде с избытком 3, на элементной базе ТТЛш.

1. Обзор существующих схем счетчиков и выбор схемы счетчика

1.1 Назначение и классификация счетчиков

Счетчик – цифровое устройство, осуществляющее счет входных сигналов и хранение кода числа, отражающего количество подсчитанных сигналов. Сигналами могут быть перепады потенциалов или импульсы.

Счетчики реализуются на основе:

- счетных триггеров,

- регистров и кольцевых схем,

- многоустойчивых схем.

Основными характеристиками счетчика являются:

- модуль счета (или коэффициент пересчета Кс),

- быстродействие счетчика.

Модуль счета Кс – максимальное число импульсов, которое может быть подсчитано счетчиком. После поступления Кс импульсов счетчик должен возвратиться в исходное состояние. Величина Кс характеризует число устойчивых состояний. Счетчик, содержащий m разрядов (триггеров), может иметь 2 в степени m устойчивых состояний, поэтому его модуль счета Kc . Количество поступающих на счетный вход импульсов представляется на выходе счетчика в виде двоичного числа в том или ином коде.

Быстродействие счетчика характеризуется:

- разрешающей способностью счетчика t_р

- временем установки t_уст

Под разрешающей способностью понимают минимально допустимый интервал времени между двумя входными сигналами, при котором не происходит потери счета сигналов. Время установки кода - интервал между моментом поступления входного сигнала и моментом завершения перехода счетчика из одного состояния в новое.

По порядку изменения состояний счетчики различают с естественным и произвольным порядком счета. Во-первых, значение кода каждого последующего состояния отличается на единицу от кода предыдущего. В счетчиках с произвольным порядком счета значения кодов соседних состояний могут отличаться более чем на единицу.

В счетчиках с естественным порядком счета: в суммирующем при каждом очередном импульсе на входе показание счетчика увеличивается на единицу, в вычитающем – уменьшается на единицу. Реверсивный счетчик может работать как в вычитающем, так и в суммирующем режимах.

По модулю счета Кс различают двоичные и недвоичные счетчики.

Частота импульсов на выходе последнего разряда счетчика в Кс раз меньше, чем частота входных импульсов. Поэтому счетчики могут быть использованы как делители частоты с коэффициентом деления равным Кс.

Счетчики широко используются в устройствах управления цифровых систем, в связной и контрольно-измерительной аппаратуре, в цифровых ЭВМ и т.п.

По структурной реализации счетчики делятся на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные, которые различаются способами подачи счетных сигналов на входы и способами связи между разрядами (триггерами). В счетчиках последовательного типа счетные сигналы подаются только на вход триггера первого разряда. Для каждого последующего из разрядов сигналы переключения поступают с выхода предыдущих разрядов. В результате происходит последовательное переключение разрядов счетчика. В счетчике параллельного типа счетные импульсы одновременно поступают на синхровходы триггеров во всех разрядах и осуществляют перевод счетчика в следующее состояние. Алгоритм функционирования такого счетчика обеспечивается связями между триггерами.

Структурная схема счетчика: