Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №6

Исследование счетчиков с последовательным переносом

Цель работы: Изучение принципов построения и работы счетчиков с последовательным переносом, выполненных на различных типах триггеров, в том числе суммирующих, вычитающих и реверсивных.

Лабораторная работа состоит из двух этапов:

1. Подготовка к выполнению лабораторной работы. Заключается в выполнении студентом индивидуального задания в соответствии с вариантом указанным преподавателем. Задание предъявляется для проверки преподавателю до начала лабораторной работы. Студент допускается к выполнению лабораторной работы, если задание выполнено правильно.

2. Практическая часть. Заключается в моделировании, макетировании и проверке работоспособности схем, указанных преподавателем.

1. Теоретическая часть

Счетчик представляет собой устройство, которое осуществляет счет сигналов, поступающих на его вход, и хранение накапливаемой величины.

Счетчик, образованный цепочкой из m триггеров, может подсчитать в двоичном коде 2^m импульсов, т.е. его коэффициент (модуль) счета Ксч = 2^m. Каждый из триггеров называется разрядом счетчика.

К основным параметрам счетчика, кроме Ксч, относятся разрешающая способность (tр) и время установления кода (tуст).

Разрешающая способность – минимально допустимый интервал времени между входными импульсами, при котором еще не происходит сбоя, т.е. пропуска счета сигналов.

Время установки кода – это интервал времени между моментом поступления на вход импульса счета и моментом завершения перехода счетчика в нулевое состояние.

По направлению счета счетчики классифицируются следующим образом: суммирующие, вычитающие, реверсивные.

По способу организации внутренних связей счетчики классифицируются как:

• с последовательным переносом (асинхронные счетчики),

• с параллельным переносом (синхронные счетчики),

• с комбинированным переносом,

• кольцевые.

1.1. Счетчики с последовательным переносом

Асинхронные счетчики строятся из простой цепочки триггеров, каждый из которых работает в счетном режиме. Выходной сигнал каждого триггера служит входным сигналом для следующего триггера. Поэтому все разряды (выходы) асинхронного счетчика переключаются последовательно, один за другим, начиная с младшего и кончая старшим (отсюда название – последовательные счетчики). Каждый следующий разряд переключается с задержкой относительно предыдущего.

Чем больше разрядов имеет счетчик, тем большее время ему требуется на полное переключение всех разрядов. Задержка переключения каждого разряда примерно равна задержке триггера (tзд.тр), а полная задержка установления кода на выходе счетчика равна задержке одного разряда, умноженной на число разрядов счетчика.

При периоде входного сигнала, меньшем полной задержки установления кода всего счетчика, правильный код на выходе счетчика не успеет установиться. Это накладывает жесткие ограничения на период (частоту) входного сигнала (Fсч), причем увеличение, к примеру, вдвое количества разрядов счетчика автоматически уменьшает вдвое предельно допустимую частоту входного сигнала.