9.5. Счетчики и регистры
Устройства, содержащие несколько триггеров, состояние которых
определяется числом поступивших на вход устройства импульсов, на-
зывают счетчиком. Различают суммирующий, вычитающий и ревер-
£f*т ]„
Рис. 1
r
сивный счетчики. У суммирующего счетчика (рис. 1) выходное число,
хранимое в счетчике, увеличивается при поступлении на его вход
первого
импульса. Если первый входной импульс
уменьшает выход-
ное
число, то счетчик — вычитающий.
Реверсивный счетчик может
переключаться
из режима суммирования в режим вычитания
и наобо-
рот.
Максимальное число состояний счетчика
называют его модулем
М,
причем М < 2", где и — число двоичных
разрядов (триггеров)
счетчика.
Если счетные импульсы поступают
одновременно на входы
всех
используемых триггеров, то счетчик
называют параллельным. В
последовательном
счетчике (рис. 1) каждый последующий
триггер
управляется
выходным сигналом предыдущего.
Наиболее
часто используются последовательные
двоичные счет-Глава 9. Импульсные и цифровые устройства
чики. Схема такого трехразрядного счетчика на Ж-триггерах приве-
дена на рис. 1. На входы J и .К триггеров подается логическая единица.
Как следует из принципа работы Ж-триггера,
в этом случае с приходом очередного син-Таблица 1
хроимпульса триггер будет каждый раз изме-
N £о$2
нять свое состояние на противоположное.
0000
Выходные двоичные числа счетчика и
1100
число N поступивших на его вход импульсов
01 02
приведены в табл. 1. Предполагается, что в
11 03
исходном состоянии показания счетчика рав-
1400
ны нулю. Как видим, М-й импульс возвраща-
1 0 15ет показания трехразрядного счетчика в ис-
&
ходное нулевое состояние.1 106
Из анализа значений Q
2 (табл. 1) следует,1 1 17что счетчик можно использовать в качестве
0008
делителя частоты в Л/раз.
Обычновсчетчикахиспользуют
Ж-триггеры с дополнительными R и S входами. Используя эти допол-
нительные входы и комбинационные схемы, можно осуществить на-
чальную установку некоторого исходного заданного кода, а также
осуществить сброс показаний счетчика при достижении другого за-
данного двоичного кода.
Счетчики широко используются в компьютерах для получения по-
следовательности адресов команд, для деления частоты задающего
кварцевого генератора, а вместе с дешифраторами — для генерации
заданной последовательности логических сигналов и т. п.
Регистром называется совокупность триггеров, предназначенная
для хранения двоичного слова. Обычно в регистрах дополнительно
предусмотрены
операции записи двоичного числа, его
чтения, пораз-
рядного
сдвига и т. п. Схема простейшего регистра
на трех
£)-триггерах
приведена на рис. 2. Входы /)-триггеров
используются
для
подачи записываемого двоичного слова.
Запись осуществляется
при
появлении синхронизирующего импульса.
Информацию из реги-
стра
можно прочитать с выходов Qo, Q\ и Q2.
Так как ввод и вывод
кода
в этом регистре происходят параллельно,
то такой регистр назы-
вают
параллельным.
С
Вх.
С
•^9.5. Счетчики и регистры
>
c
D ТТ
}
- I
/v
£1
D
С
ттМ
't
D ТТ
I
V
С
_J
J^
Г
/
^
С2
С
р
_J
^
Q
Q
L0
.2
В последовательном регистре, называемом также сдвиговым реги-
стром, вводимый код подается поразрядно, начиная со старшего раз-
ряда, на первый триггер регистра (рис. 3). Синхронизирующий им-
(
Вх.
D ТТ
*t
с
D ТТ
ССС
с Г _J^~ Г _J : r _J
PMC. J
"t
D ТТ
Вых.
пульс поступает на все триггеры регистра одновременно. При этом в
каждом последующем триггере запоминается выходной сигнал от
предыдущего триггера. Если регистр содержит N триггеров, то для его
заполнения нужно подать N синхроимпульсов.
Вывод хранимого кода можно производить или параллельно, или
последовательно с выходного триггера регистра при подаче дополни-
тельных синхроимпульсов. Регистры широко используются в компь-
ютерах в качестве элементов памяти и при построении арифметико-
логических устройств микропроцессоров.
