4.6. Счетчики Джонсона
В счетчике Джонсона имеет место не «n», а «2n» состояний. Таблица истинности имеет вид (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Номер вх. имп. |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
…… |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
…… |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
…… |
0 |
0 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0 |
…… |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
….. |
0 |
0 |
…. |
…. |
…. |
…. |
…. |
…. |
…. |
…. |
n-1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
…… |
1 |
0 |
N |
1 |
1 |
1 |
1 |
…… |
1 |
1 |
n+1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
…… |
1 |
1 |
2n-1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
…… |
0 |
1 |
2n |
0 |
0 |
0 |
0 |
…… |
0 |
0 |
2n+1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
…… |
0 |
0 |
Особенности работы и отличия счетчика Джонсона от кольцевого счетчика следующие.
1. Вместо продвижения с каждым тактовым импульсом единицы из триггера в триггер, единичное состояние в этом счетчике последовательно получают триггер за триггером при подаче первых n-импульсов.
2. После достижения всеми разрядами счетчика Джонсона единичного состояния при подаче следующих «n» тактовых импульсов происходит заполнение нулями всех его триггеров, начиная с первого разряда. После достижения состояния разрядов счетчика, соответствующих нулю, цикл работы, представленный в таблице повторяется.
Схема счетчика Джонсона приведена на рис. 4.9.
Рис. 4.9
С
помощью кольцевых счетчиков и счетчиков
Джонсона строятся схемы для создания
различного типа световых эффектов,
например «бегущие огни». Для этого к
выходам
…
подключаются схемы индикаторных
устройств.
4.7. Интегральные счетчики
Двоичные четырехразрядные счетчики характеризуются широкой номенклатурой, представленной в табл. 4.4.
Таблица 4.4
№ |
Тип микросхемы |
Тип счетчика |
Частота сигнала, МГц |
Потр. мощность, мВт |
Напряжение. питания., В |
Вход предуст. |
Выход переноса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
К1500ИЕ136 |
Рев. |
450 |
880 |
– 4,5 |
+ |
+ |
2 |
К500ИЕ136 |
Рев. |
100 |
780 |
–5,2 |
+ |
+ |
3 |
К531ИЕ17П |
Рев. |
50 |
800 |
5 |
+ |
+ |
4 |
К531ИЕ15П |
|
45 |
600 |
5 |
+ |
– |
5 |
К555ИЕ7 |
Рев. |
12 |
155 |
5 |
+ |
+ |
6 |
К555ИЕ5 |
|
7 |
75 |
5 |
– |
– |
7 |
К555ИЕ10 |
|
10 |
156 |
5 |
+ |
+ |
8 |
К555ИЕ13 |
Рев. |
10 |
175 |
5 |
+ |
+ |
9 |
К555ИЕ15 |
|
10 |
135 |
5 |
+ |
– |
10 |
К555ИЕ6 |
|
4 |
265 |
5 |
+ |
– |
11 |
К555ИЕ9 |
С |
12 |
510 |
5 |
– |
+ |
12 |
К134ИЕ5 |
|
0,8 |
600 |
5 |
+ |
– |
13 |
К561ИЕ10 |
4-х разр. |
0,3 |
0,25 |
3…15 |
– |
– |
14 |
К564ИЕ10 |
4-х разр. |
1,5 |
0,03 |
3…15 |
– |
– |
15 |
К561ИЕ11 |
Рев. |
0,6 |
0,03 |
3…15 |
– |
+ |
16 |
К564ИЕ11 |
Рев. |
– |
|
|
|
|
17 |
К561ИЕ14 |
Рев. |
0,8 |
0,03 |
3…15 |
+ |
+ |
18 |
564ИЕ14 |
Рев. |
|
|
3…15 |
|
|
19 |
К561ИЕ16 |
|
2 |
0,04 |
3…15 |
– |
– |
Рассмотрим более подробно ИС К155 ИЕ7. Этот счетчик имеет два входа и выхода для сигнала прямого счета и сигнала обратного счета. В этом счетчике используются RS-триггеры ТТЛ – двухступенчатые. Выходы переноса допускают непосредственное соединение с другой такой же ИС при наращивании разрядности счетчика, внутри счетчика осуществляется параллельный перенос сигнала.
Схема соединения двух четырехразрядных счетчиков типа К155ИЕ7 для увеличения разрядности приведена на рис. 4.10.
Рис. 4.10
Выход
«12» ТС+ используется при работе счетчика
в режиме суммирования, выход «13» ТС–
0
– в режиме вычитания. Подключение
второго разряда позволяет получить
коэффициент счета, равный 256. При
осуществляется параллельная загрузка
по входам D0–D3. Вход «R»
– асинхронная установка «0».
Широкое применение получили такие двоично-десятичные счетчики на ИС. Некоторые типы четырехразрядных двоично-десятичных счетчиков сведены в табл. 4.5
Таблица 4.5
№ |
Тип микросхемы |
Тип счетчика |
Частота сигналала, МГц |
Потр. мощность, мВт |
Напряж. питания, В |
Вход предуст. |
Выход переноса |
1 |
К500ИЕ137 |
Рев. |
100 |
780 |
– 4,5 |
+ |
+ |
2 |
К531ИЕ16П |
Рев. |
50 |
800 |
–5,2 |
+ |
+ |
3 |
К531ИЕ14П |
|
45 |
600 |
5 |
+ |
– |
4 |
К555ИЕ2 |
|
10 |
750 |
5 |
– |
– |
5 |
К155ИЕ5 |
|
5 |
265 |
5 |
– |
– |
6 |
К555ИЕ6 |
Рев. |
12 |
155 |
5 |
+ |
+ |
7 |
К555ИЕ9 |
Рев. |
12 |
510 |
5 |
+ |
+ |
8 |
К155ИЕ9 |
|
15 |
156 |
5 |
+ |
+ |
9 |
К555ИЕ14 |
|
20 |
500 |
5 |
+ |
+ |
10 |
К155ИE14 |
|
10 |
135 |
5 |
– |
– |
11 |
К530ИЕ14 |
|
20 |
300 |
5 |
– |
– |
12 |
К155ИЕ1 |
|
10 |
300 |
5 |
– |
– |
13 |
К555ИЕ18 |
|
15 |
156 |
3…15 |
+ |
+ |
14 |
К134ИЕ2 |
|
1,4 |
36 |
3…15 |
– |
– |
15 |
К511ИЕ1 |
|
1 |
540 |
3…15 |
+ |
– |
16 |
К561ИЕ14 |
Рев. |
0,8 |
0,03 |
|
+ |
+ |
17 |
564ИЕ14 |
Рев. |
– |
– |
3…15 |
– |
– |
В
Рис. 4.11
Вход
«С» является счетным. Сигнал на входе
1
изменяет направление счета: при напряжении
высокого уровня осуществляется
суммирование, при напряжении низкого
уровня – вычитание. Вход «
»
разрешает счет при
=
0 и запрещает при
=1.
Входы D1…D4 открыты при V=1 для записи
кода. Сигнал переноса снимается с
инверсного выхода
.
Если на входе «9» высокий уровень, счетчик
работает как двоичный, если на входе
«9» низкий уровень, то он работает как
десятичный.