6.16. Счетчики на интегральных схемах
На практике синхронные и асинхронные счетчики могут быть построены на основе обычных JK-триггеров, которые входят в состав многих серий ТТЛ-логики. Для проектирования как синхронных счетчиков, так и счетчиков со сквозным переносом могут быть использованы описанные выше методы. В ряде серий ТТЛ-логики счетчики реализованы в виде интегральных схем (микросхем). Так, например, реализованы десятичный счетчик (микросхема 7490), счетчик по модулю 12 (микросхема 7492), счетчик по модулю 16 (микросхема 7493).
Десятичный счетчик (микросхема 7490) состоит из двух частей: триггера, действующего как двоичный счетчик, и трех триггеров, работающих как счетчик по модулю 5. Если выход двоичного счетчика связать со входом счетчика по модулю 5, то получим десятичный счетчик.
Для того чтобы пользоваться таким счетчиком, не обязательно обладать детальными знаниями схем и не обязательно знать ее логическую диаграмму. Однако инженер должен хорошо знать все выводы микросхемы и, чтобы правильно ее использовать, должен понимать основные принципы счета.
Н
а
рис. 6.18, а
показаны все выводы микросхемы:
1) четыре выхода, обозначаемые D, С, В и А, причем D - наибольший значащий разряд;
2) вход Авх, на который подается входной сигнал;
3) вход Ввх, который соединяется с выходом А, когда нужен десятичный счетчик; если же нужен счетчик по модулю 5, входной сигнал подается на вход Ввх;
4) R0(1) , R0(2) - входы очистки (для очистки всех триггеров необходимо, чтобы на этих входах была логическая «1»);
5
)
входы
R9(1)
, R9(2)
(если на этих входах логические «1»,
то в счетчик заносится число 9).
Укажем еще одно правило, которое необходимо для работы с микросхемой. Для того чтобы счетчик находился в режиме счета, нужно, чтобы по крайней мере на одном из входов R0 и на одном из входов R9 были логические «1». На рис. 6.18, б приведена таблица истинности, описывающая действие входов R0 и R9.
После знакомства с выводами микросхемы и их функциями, а также с основными принципами счета, инженер-проектировщик может использовать микросхему. Предположим, что ему нужен счетчик по модулю 6. Тогда надо соединить входы и выходы микросхемы так, как показано на рис. 6.18, в. В этом случае микросхема будет представлять собой счетчик со сквозным переносом. Когда на выходе будем иметь В = 1, С = 1 и А = 0, на входах R01 и R02 появятся логические «1», и произойдет очистка всех триггеров. На рис. 6.18, г изображены временные диаграммы счетчика. Необходимо заметить, что после того как в счетчик будет записано число 5, триггер В на короткое время перейдет в состояние В = 1 и на линии В появится выброс. Если показание счетчика нужно декодировать, то желательно, чтобы это было сделано в такие промежутки времени, когда влияние выбросов может быть устранено. Это делается с помощью разрешающего сигнала Е, который позволяет снимать значения с выходов элементов только в определенные моменты времени. Схема, иллюстрирующая этот метод, приведена на рис. 6.18, д.
Подобным образом и другие микросхемы могут быть использованы для проектирования различных счетчиков. Рассмотрим микросхему 7493, реализующую счетчик по модулю 16. Она состоит из двоичного счетчика, за которым следует счетчик по модулю 8. На рис. 6.19 показано, как с помощью этой микросхемы может быть построен счетчик по модулю 13 со сквозным переносом.
