Счетчики

Счетчикомназывают устройство, сигналы на выходе которого в определенном коде

отображают число импульсов, поступивших на его вход. Примером простейшего счетчика, cчитающего до 2 является Т - триггер. Счетчик, образованный из Т - триггеров сможет подсчитать в двоичном кодеимпульсов. Числоmпредставляет число разрядов двоичного числа, которое может быть записано в счетчик. Числоназывают коэффициентом(модулем) счета.

Информация снимается с прямых или инверсных выходов всех триггеров счетчика. В паузах между входными импульсами триггеры сохраняют свои состояния, т.e. счетчикзапоминаетчисло сосчитанных импульсов.

Нулевое состояние всех триггеров принимается за нулевое состояние счетчика в целом.

Когда число входных импульсов Nвх >Kсч , приNвх =Kсч происходит переполнение, после чего счетчик возвращается в исходное состояние и повторяет цикл работы.

В общем случае число, записанное в счетчик характеризуется соотношением:

(i= 0, 1, 2 …n)

Где - число импульсов поступивших на вход счетчика

i- число циклов.

После каждого цикла счета на выходах последнего триггера возникают перепады напряжения. Это свойство определяет второе назначение счетчиков - деление числа входных импульсов.

Если входные сигналы периодичны и следуют с частотой ,то частота выходных импульсов будет .

В этом случае коэффициент счета определяется коэффициентом деления:

У счетчика в режиме деления используется выходной сигнал только последнего триггера. Всякий счетчик может быть использован как делитель частоты. Поэтому подобное устройство называютсчетчиком - делителем. Символом счетчика служат буквы СТ (counter). Иногда после СТ проставляют число, характеризирующее модуль счета 2 или ?

Основными эксплуатационными показателями счетчика являются емкость и быстродействие.

Емкость счетчикачисленно равна коэффициенту счета, характеризует число импульсов, доступное счету за один цикл. Быстродействие счетчика определяется двумя параметрами:

1. разрешающая способность- минимальное время между двумя входными сигналами, в течение которого еще не возникают сбои в работе. Обратная величина- называется максимальной частотой счета.

2. время установки кода равно времени между моментом поступления входного сигнала и переходом счета в новое состояние (устойчивое).

Классификация счетчиков

По коэффициенту (модулю) счета:

1. двоичные (бинарные);

2. двоично-десятичные (декадные);

3. с произвольным постоянным модулем счета;

4. с переменным модулем.

По направлению счета:

1. суммирующие;

2. вычитающие;

3. реверсивные.

По способу организации внутренних связей:

1. с последовательным переносом;

2. с параллельным переносом;

3. с комбинированным переносом;

4. кольцевые.

Для двоичного счетчика с записанное двоичное число в счетчик определяется выражением:

Где m- номер триггера,- веса разрядов счетчика.

Наибольшее распространение получили десятичные счетчики с . Десятичный счет осуществляется в двоично-десятичном коде (двоичный по коду счета, десятичный - по числу состояний).

Десятичные счетчики организуются из четырехразрядных двоичных счетчиков. Избыточные шесть состояний исключают введением дополнительных связей. Существует два варианта построения схем:

1. счет циклически идет от 0000 до 1001;

2. исходным состоянием служит и счет происходит до

В суммирующемсчетчике каждый входной импульс увеличивает число, записанное в счетчике на единицу.

В вычитающемсчетчике, записанное двоичное с каждым поступающим импульсом уменьшается на единицу.

Реверсивныйсчетчик может работать в качестве суммирующего и вычитающего. Эти счетчики имеют дополнительные входы для задания направления счета.