Архангельский л.р.3

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени

Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

по дисциплине

«Вычислительная техника»

на тему:

«Счетчики»

Выполнил: студент гр. ЗБСТ-2154 Архангельский М.В.

Проверил: Гематудинов Р.А.

Москва 2022 г.

Цель работы: изучение схемы двоичных счетчиков; построение и исследование счетчиков и пересчетных схем с заданным числом состояний.

Теоретические сведения

Счетчик – цифровое устройство, определяющее, сколько раз на его входе появится определенный логический уровень, т.е. он подсчитывает содержащиеся во входных сигналах переходы с уровня логического 0 к уровню логической 1. При входном сигнале, имеющем форму последовательности импульсов, счётчик ведёт счёт поступающих на вход импульсов.

Счетчики подразделяются на простые и реверсивные. Простые счетчики работают в режиме сложения – суммирующие счетчики, либо в режиме вычитания – вычитающие счетчики. Реверсивные счетчики реализуют оба режима счета.

Быстродействие счетчика зависит от реализации межразрядных соединений. Существует три основных способа передачи сигналов переносов: последовательный, параллельный и групповой. Групповой перенос представляет комбинацию параллельного переноса в группе и последовательного между группами разрядов счетчика или наоборот.

Задание

Вариант	Суммирующий n=4	Вычитающий n=4	Реверсивный n=4
1	Последовательный на j-k	Параллельный на D	На j-k

1. Суммирующий последовательный счетчик 4х разрядный на JK-триггерах

Схема

Временная диаграмма

2. Вычитающий параллельный 3х разрядный на D-триггерах

Схема

Диаграмма

3. Реверсивный 4х разрядный счетчик на JK

Схема

Диаграмма

Контрольные вопросы

1. Определить понятие счетчика.

Счетчики — это устройства предназначенные для подсчета числа сигналов, поступающих на его вход, и фиксация этого числа в виде кода, хранящегося в триггерах. Количество разрядов счетчика определяется наибольшим числом, которое должно быть получено в каждом конкретном случае. Для подсчета и выдачи результата счетчики имеют один вход и n выходов, где n -количество разрядов. В общем случае счетчик имеет 2 устойчивых состояния, включая и 0 -е. Количество устойчивых состояний называется коэффициентом пересчета счетчика.

2. Принцип работы суммирующего счетчика.

В суммирующем счетчике поступлении на вход очередного уровня логической 1 вызывает увеличение на одну единицу хранимого в счетчике числа. Таким образом, в счетчике устанавливается число, которое получается путем суммирования предыдущего значения с единицей. Это суммирование проводится по обычным правилам выполнения операций сложения в двоичной системе счисления.

3. Принцип работы вычитающего счетчика.

В вычитающем счетчике поступление на вход очередной логической 1 вызывает уменьшение хранившегося в счетчике числа на единицу.

4. Сравнить быстродействие счётчиков.

Вычитающий счетчик, как и суммирующий, имеет период циклической работы, равный 2ⁿ импульсов. Для повышения скорости работы счетчика могут быть использованы последовательно-параллельные цепи передачи переносов.