9.2.3.5 Десяткові лічильники
Як відзначалося раніше, у двійкових лічильниках коефіцієнт лічення, тобто кількість різноманітних стійких станів, дорівнює 2n, де n - кількість розрядів. Проте в ряді випадків потрібно, щоб коефіцієнт лічення лічильника був відмінним від цього значення. Широке поширення одержали, наприклад, десяткові лічильники, для яких Кліч = 10. Такий лічильник після кожного десятого імпульсу повертається у початковий стан, формуючи при цьому на виході імпульс перенесення. Розрядність лічильника з довільним коефіцієнтом лічення (не рівним 2n) визначається з умови
2(n-1) < Кліч < 2n . (9.21)
Очевидно, що для Кліч=10 потрібна кількість розрядів n=4. Оскільки двійковий 4-х розрядний лічильник має 16 різноманітних стійких станів, то для реалізації схеми з Кліч=10 необхідно виключити N=16-10=6 надлишкових станів. Це можна здійснити шляхом введення зворотніх зв'язків з виходу лічильника на одиничні входи тригерів тих розрядів, що у двійковому представленні числа N містять одиниці. Так, для N = 610 = 01102 сигнал зворотнього зв'язку варто подати на одиничні входи тригерів другого і третього розрядів.
На рисунку 9.58 зображена функціональна схема, а в таблиці 9.16 приведені стани десяткового лічильника.
Рисунок
9.58
Таблиця 9.16
|
№ |
Стан тригерів |
№ |
Стан тригерів | ||||||
|
імпульсу |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
імпульсу |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
3 |
1 |
0 |
0 |
1 |
9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
1 |
0 |
10 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
11 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Перед початком роботи імпульсом “скидання” лічильник обнуляється, а потім сигналом УПС у тригери Тг2, Тг3 записуються одиниці, тобто лічильник встановлюється у початковий стан 01102, що відповідає числу 6D. Після приходу дев'ятого імпульсу схема переключиться в стан 11112, а потім черговий (десятий) імпульс формує на виході (Q4) сигнал перенесення (перепад з 1 в 0). Цим сигналом запускається одновібратор ОВ, що формує короткий одиничний імпульс, що до приходу чергового імпульсу, який лічиться, знову встановить лічильник у початковий стан 01102.
Далі описаний процес повторюється і лічильник має 10 стійких станів (Кліч=10) і формує на виході сигнал перенесення після надходження кожного 10-го імпульсу.
Розглянуту схему (рисунок 9.58) можна спростити без зміни логіки її функціонування. Замість одновібратора і двох диз’юнкторів вводиться один чотиривходовий кон’юнктор (рисунок 9.59), що забезпечує установлення лічильника в стан 01102 на початку роботи і при надходженні 10-го імпульсу, коли всі тригери переключаються в нульовий стан.
Р
исунок
9.59
Існує ще ряд способів вилучення надлишкових станів, наприклад, використовуючи примусове встановлення схеми у нульовий стан при досягненні лічильником стану, рівного Кліч.
Рисунок 9.60
Перед початком лічення сигналом УПС усі тригери лічильника встановлюються у початковий нульовий стан. При надходженні на вхід, який лічить, 10 імпульсів на виходах Q2 і Q4 встановляться одиниці, завдяки чому одиничним сигналом з виходу кон’юнктора всі тригери знову будуть скинуті в 0. При цьому на виході лічильника (Q4) перший раз з'явиться сигнал перенесення (перепад з 1 в 0), що свідчить про те, що на вхід лічильника прийшло десять імпульсів. Далі описаний процес повторюється.