9.3. Лічильники імпульсів

Лічильники призначені для підрахунку імпульсів, що поступають на їх вхід, ділення частоти вхідного сигналу; перетворення безперервного сигналу, заданого послідовністю імпульсів в паралельний двійковий код. Основу лічильників складають Т- тригери. В залежності від зв’язків між тригерами лічильники поділяються на: лічильники прямого рахунку (додавання); лічильники зворотного рахунку (від’ємні); реверсивні (працюючих в двох напрямках), дільники частоти.

До характеристик лічильника відносяться: максимальна частота потрапляючих імпульсів на вхід, розрядність, елементна база тощо. Число стійких станів у лічильнику залежить від його розрядності і наявних зворотних зв’язків. Якщо у лічильнику відсутні зворотні зв’язки, то коефіцієнт перерахунку буде дорівнювати M=2ⁿ, де n – розрядність лічильника (або кількість розрядів лічильника). Максимальне десяткове число N, яке може бути записане до лічильника імпульсів дорівнює M=2ⁿ-1.

Н аведемо приклад роботи різних модифікацій лічильників, створених на базі функціональних схем ІМС. На рис. 8.6 зображена схема трирозрядного лічильника імпульсів на додавання.

Рис. 8.6. Лічильник прямого рахунку та його часові діаграми.

Кожний тригер лічильника відтворює один розряд двійкового числа, таким чином D1, формує нульовий розряд (2⁰), D2 – перший розряд(2¹), D3 – другий розряд (2²) і т.д. Молодший розряд лічильника створюється на виході першого тригера, який і є одночасно входом для тригера, що створює наступний розряд. Cтани виходів лічильника відповідно до діаграми наведені в табл. 8.5.

Відповідно до даних наведених в табл. 8.5 видно, що стан розрядів Х₁, Х₂ Х₃ лічильника імпульсів прямого рахунку являє собою запис кількості імпульсів у двійковому коді. Після запису числа 7 лічильник обнуляється.

Лічильник зворотного рахунку (на віднімання). З надходженням кожного вхідного імпульсу показ буде зменшуватися на одиницю. Для реалізації такого лічильника використовують з’єднання по інверсним виходам. Окремо лічильники зворотного рахунку використовують дуже рідко.

Таблиця 8.5

Cтани виходів лічильника

Номер імпульсу	Х1	Х2	Х3	Число у лічильнику
0	0	0	0	0
1	0	0	1	1
2	0	1	0	2
3	0	1	1	3
4	1	0	0	4
5	1	0	1	5
6	1	1	0	6
7	1	1	1	7
8	0	0	0	0

Більш поширене значення набув реверсивний лічильник, який може працювати, як в режимі додавання, так і в режимі віднімання. Такі лічильники працюють в двійковому коді з вагами розрядів 8421. Найбільш широкого розповсюдження набули десяткові лічильники. В цьому разі лічильник повинен бути чотирьох розрядний . Функціональне позначення лічильника імпульсів наведено на рис. 8.7.

а б

Рис. 8.7. Лічильники імпульсів:

а – двійковий, б – реверсивний.