Счётчик

Это накопительный узел КС, предназначенный для подсчёта числа импульсов поступивших на вход. Счётчики можно классифицировать по признаку: 1. в зависимости от структуры (бывают с последовательным переносом, со сквозным, с групповым). 2. в зависимости от алгоритма реализации (суммирующие, вычитающие, реверсивные, с предустановкой). 3. в зависимости от модуля счёта (двоичные, десятичные).

УГО

C CT2 2² 2¹ R 2⁰

Q₃

Q₂ Q₁

Характеристики счётчика: 1. коэффициент пересчёта – количество импульсов поступивших на вход, которые переводят счётчик в исходное состояние. 2. время реакции – это интервал времени между поступлением входного сигнала и окончанием переходного процессора в счётчик. 3. разрешающая способность – минимальный допустимый период следования входных сигналов, в котором счётчик работает без сбоев.

Счётчик с последовательным переносом на основе T-триггера. Функциональная схема регистра.

T T R

T T R

T T R

Q₁ Q₂ … Q_n

Q₂ Q₂ … Q_n

Временные диаграммы трёхразрядного счётчика.

C

Q₁ 0 1 0 1 0 1 0 1 t

Q₂ 1 1 1 1 t

Q₃ 1 1 1 1 t

При появлении импульса на входе наблюдается последовательное переключение каждого из взаимосвязанных триггеров, период переключения каждого триггера увеличивается в два раза по сравнению с предыдущим. Модуль пересчёта, т.е. число состояний счётчика между его обнулениями 2³.

Таблица. Состояния трёхразрядного счётчика.

Q3	Q2	Q1	Вход
			Двоичные	Десятичные
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	000 001 010 011 100 101 110 111	0 1 2 3 4 5 6 7

Сумматоры

Это комбинационное цифровое устройство, предназначенное для суммирования двоичных чисел. С помощью сумматора можно выполнять операции умножения, вычитания, сложения, деления, преобразования числа в дополнительный код. Сумматор состоит из логических элементов, а результат для записи направляется в регистры.

Классификация: 1. по числу входов (полусумматор, одноразрядный и многоразрядный). 2. многоразрядные бывают последовательные и параллельные (по способу организации меж разрядных переносов). 3. по способу тактирования (асинхронные и синхронные). 4. по системе счисления (двоичные, двоично-десятичные и прочие).

У

a PSM S (HS) b P

ГО. Полусумматор.

a,b – входы S – выход – сумма P – выход – перенос

Схема PSM.

a

1

2

1

1

1

S b

Одноразрядный сумматор имеет три входа и два выхода. Третий вход служит для сигнала переноса из предыдущего разряда. Основной элемент многоразрядного сумматора выполняет арифметическое сложение одноразрядных двоичных чисел. Операции сложения и вычитания бывают последовательные и параллельные. Последовательные – это поочерёдное, разряд за разрядом, сложение на одноразрядной схеме. При параллельном сложении используется столько одноразрядных сумматоров, сколько разрядов в исходных числах. Эти сумматоры взаимодействуют по цепям переноса. В структуре АЛУ используют сумматоры и регистр результата.

У

PI SM S a b P₀

ГО. Одноразрядный сумматор.

У

PI SM S₀ a₀ S₁ a₁ S₂ a₂ S₃ a₃ b₀ P₀ b₁ b₂ b₃

ГО. Двоичный многоразрядный сумматор.

П

PI SM S a b P₀

PI SM S a b P₀

PI SM S a b P₀

PI SM S a b P₀

ринципиальная схема многоразрядного двоичного сумматора. P_i S₀ A₀ B₀

A ₁ S₁

B ₁

A ₂ S₂

B ₂

A ₃ S₃

B ₃ P₀