Контрольные вопросы к разделу 5.3

1. Назначение триггера.

2. R-S, T, D, J-K триггеры: схемы, логика работы.

3. Синхронные и асинхронные триггеры.

4. Двухступенчатые триггеры.

5. Условное обозначение триггеров.

6. Схемы взаимного преобразования триггеров.

5.4 Счетчики

Счетчиком называется устройство для подсчета числа импульсов входного сигнала и хранения двоичного хода этого числа. Внутреннее состояние счетчика определяется только количеством сигналов "1", пришедших на вход. Сигналы "0" не изменяют его внутреннее состояние.

Счетчики с естественным порядком счета изменяют на единицу код формируемого ими выходного сигнала при поступлении на вход каждой логической единицы.

Счетчики с произвольным порядком счета (пересчетные схемы) формируют выходные сигналы только после подачи на их вход определенного количества единиц.

Модулем счета (коэффициентом пересчета) называют количество поступивших на вход единиц, которое возвращает счетчик в исходное состояние.

Элементарными ячейками счетчика являются Т-триггеры. Количество триггеров, необходимое для реализации счетчика, равно:

m = log₂Kсч , (5.7)

где m – ближайшее целое число;

Ксч – коэффициент пересчета.

Если возможное количество внутренних состояний 2_m окажется больше модуля счета, то часть состояний (2_m - Ксч) является избыточной. Избыточные состояния устраняются введением обратных связей.

Счетчики подразделяют на суммирующие и на вычитающие, т. е. позволяющие как прибавить, так и вычесть очередную, пришедшую на вход, единицу. Счетчики, позволяющие производить суммирование и вычитание в зависимости от внешних управляющих сигналов, называются реверсировными.

5.4.1 Двоичный счетчик с последовательным переносом

Схема суммирующего счетчика с последовательным переносом приведена на рисунке 5.23.

Счетчик реализован на трех J-K триггерах, работающих в счетном режиме. Коэффициент пересчета счетчика:

К_сч = 2m = 8,

где m = 2 (число триггеров).

Триггеры в счетчике соединены так, что сигнал с прямого выхода предыдущего триггера поступает на "С" вход последующего. На входы J и K постоянно поданы логические единицы, т. е. каждый J-K триггер работает в счетном режиме и изменяет свое состояние при переходе входного сигнала с "1" на "0". Асинхронные входы "R" объединены между собой, что позволяет установить в исходное состояние одновременно все триггеры перед началом счета.

Рисунок 5.23 – Схема двоичного счетчика на сложение

с последовательным переносом

Выходной сигнал снимается с выходов Q1, Q2, Q3 в двоичном коде. Временные диаграммы работы счетчика приведена на рисунке 5.24

t	Qвх	Q1	Q2	Q3	дес. число
t0	0	0	0	0	0
t1		1	0	0	1
t2		0	1	0	2
t3		1	1	0	3
t4		0	0	1	4
t5		1	0	1	5
t6		0	1	1	6
t7		1	1	1	7
t8		0	0	0	0

• а б

а – диаграммы; б – таблица состояний

Рисунок 5.24 – Временные диаграммы работы двоичного счетчика

на сложение

Если снимать информацию с выходов Q1, Q2, Q3, то число импульсов будет представлено в двоичной системе исчисления, т. е. счетчик работает как преобразователь последовательности импульсов в двоичный код. Кроме такого применения счетчики используют в качестве делителей частоты следования импульсов. Коэффициент деления равен коэффициенту пересчета (К_д = 2^m)