12.3. Задание для расчета

1. Разработайте схему двоичного четырехразрядного счетчика на D-триггерах.

2. Дайте временную диаграмму работы счетчика.

3. Дайте таблицу состояний разрядов счетчика.

12.4. Исходные данные для расчета

1. Если последняя цифра номера зачетной книжки N четная, то разрабатывается суммирующий счетчик (0-четная цифра).

2. Если последняя цифра номера зачетной книжки N нечетная, то разрабатывается вычитающий счетчик.

12.5. Контрольные вопросы

1. Что называется модулем счета.

2. Как определить количество разрядов счетчика.

3. Какой счетчик называется суммирующим.

4. Какой счетчик называется вычитающим.

5. Какой счетчик называется реверсивным.

6. Объясните работу суммирующего счетчика на D-триггерах.

7. Объясните работу вычитающего счетчика на D-триггерах.

8. В режиме какого запуска используются D-триггеры при разработке счетчиков.

12.6. Рекомендуемая литература

1. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: підручник / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – [2-ге вид.]. – Одеса: Фенікс, 2009. – C. 258 – 275.

2. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: У 2-х частинах: навч. посіб. / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – Одеса: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2004. – Частина 2. – C. 247 – 266.

3. Воробьева Е.М. Основы схемотехники: конспект лекций в 2-х частях / Е.М. Воробьева, В.Д. Иванченко. – Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2011. – Часть 1. – С. 195-208.

Тема 13. Двоично-десятичные счетчики. Декадное соединение счетчиков

13.1. Ключевые положения

13.1.1. Десятичные счётчики

Десятичные счётчики применяются, в основном, для общения человека с машиной.

Десятичный счётчик с модулем М = 10 состоит из четырёх двоичных разрядов. Поэтому часто его называют двоично-десятичным счётчиком. Он считает до 10 и при появлении на его выходах числа 1010₂ = 10₁₀ сбрасывается в нуль. Такой счётчик имеет излишние неиспользованные состояния. Действительно, для двоичного четырёхразрядного счётчика М = 2⁴ = 16. Тогда число излишних состояний определится как q = 16 – 10 = 6.

Чтобы исключить эти излишние для десятичного счётчика состояния, используют обратные связи между выходами последнего триггера счётчика и входами триггеров тех разрядов, которые в двоичном коде составляют число излишних состояний, т.е. в нашем примере q = 6₁₀ = 0110₂. Тогда сигнал обратной связи следует подавать на соответствующие входы триггеров второго и третьего разрядов. Такой принцип называется блокированием переноса.

Рисунок 13.1 – Двоично-десятичный счетчик на двухступенных JК-триггерах: а) схема;

б) условное обозначение

На рис. 13.1 дана схема асинхронного двоично-десятичного суммирующего счётчика, построенного на двухступчастых JК-триггерах. При этом полагаем, что JК-триггеры срабатывают от срезов импульсов, поступающих на их синхровходы, как показано на временной диаграмме работы рис. 13.2.

Здесь обратную связь осуществляют логические элементы D2, D4, D6. Элементы D2 и D4 запрещают взвод триггеров D3 и D5 после 8-го импульса, а D6 запрещает взвод триггера D7 до 8-го импульса.

Рисунок 13.2 – Временная диаграмма работы двоично-десятичного счетчика

Временная диаграмма работы двоично-десятич-ного счетчика дана на рис. 13.2.

Счётчик работает сле-дующим образом. Как видно из временной диа-граммы (рис. 13.2) и таб-лицы состояний (табл. 13.1), подсчёт числа им-пульсов до 8-го включи-тельно выполняется в двоичном коде: 0000, 0001, 0010, ... , 1000.

Действительно, пока триггер старшего разряда D7 в нулевом состоянии, на выходе . Это даёт разрешение на прохож-дение импульсов через схемы 2И D2 и D4 с триггеров D1 и D3 соответственно на входы С триггеров D3 и D5.

После поступления 8-го импульса в нулевые состояния возвращаются триггеры первых трёх разрядов D1, D3 и D5, и взводится триггер D7. При взведенном триггере D7 срабатывание элементов D2 и D4 запрещено подачей с выхода логического нуля, но при этом появляется разрешение на срабатывание нижнего элемента 2И-ИЛИ D6.

После 9-го импульса взводится триггер D1, подготавливая к прохождению импульса сброса через схему D6 на триггер D7.

10-й счётный импульс сбрасывает первый триггер D1, которым сбрасывается триггер D7. При этом триггеры D3 и D5 свои состояния не меняют и, таким образом, все триггеры счётчика находятся в нулевых состояниях. Импульс переполнения счётчика появляется после каждого десятого входного импульса. С приходом 11-го импульса счётчик повторяет работу заново.

Таблица 13.1 – Состояния двоично-десятичного счетчика

Номер входн. имп.	Выходы				Число в счётчике
	Q7	Q5	Q3	Q1
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	2
3	0	0	1	1	3
4	0	1	0	0	4
5	0	1	0	1	5
6	0	1	1	0	6
7	0	1	1	1	7
8	1	0	0	0	8
9	1	0	0	1	9
10	0	0	0	0	0