Министерство образования РФ
Пермский Государственный Технический Университет
Кафедра АТ
Курсовой проект по по дисциплине «электроника»
Тема: синтез счетчика импульсов
Выполнил: студент группы ЭВТ-99-1 Молганов А.С.
Проверил: доцент кафедры АТ Кропачев Г.В.
Пермь 2001.
Содержание.
1. Обзор существующих схем и выбор схемы счетчика…………………….3
Назначение и классификация счетчиков………………………………3
Синтез счетчиков………………………………………………………..5
Разработка функциональной схемы……………………………………….6
Составление таблицы функционирования счетчика………………….6
Составление карт Карно функций управления входов
J и K для каждого триггера ……………………………………………6
Составление минимизированных логических уравнений……………7
Составление функциональной схемы…………………………………8
Выбор элементной базы……………………………………………………9
Разработка принципиальной схемы счетчика…………………………...10
Заключение………………………………………………………………...11
Список используемой литературы……………………………………….12
Обзор существующих схем и выбор схемы счетчика.
Назначение и классификация счетчиков.
Счетчик – цифровое устройство, осуществляющее счет входных сигналов и хранение кода числа, отражающего количество подсчитанных сигналов. Сигналами могут быть перепады потенциалов или импульсы.
Счетчики реализуются на основе:
счетных триггеров,
регистров и кольцевых схем,
многоустойчивых схем.
В дальнейшем будут рассматриваться только счетчики на основе счетных триггеров, как наиболее распространненые.
Основными характеристиками счетчика являются:
модуль счета (или коэффициент пересчета Кс),
быстродействие счетчика.
Модуль счета Кс – максимальное число импульсов, которое может быть подсчитано счетчиком.После поступления Кс импульсов счетчик должен возвратиться в исходное состояние. Величина Кс характеризует число устойчивых состояний счетчик , содержащий m разрядов (триггеров), может иметь 2 в степени m устойчивых состояний, поэтому его модуль счета Kc. Количество поступающих на счетный вход импульсов представляется на выходе счетчика в иде двоичного числа в том или ином коде.
Быстродействие счетчика характеризуется :
разрешающей способностью счетчика ,
временем установки .
Под разрешающей способностью понимают минимально допустимый интервал времени между двумя входными сигналами, при котором не происходит потери счета сигналов. Время установки кода -интервал между моментом поступления входного сигнала и моментом завершения перехода счетчика из одного состояния в новое.
По порядку изменения состояний счетчики различают с естественным и произвольным порядком счета. В первых значение кода каждого последующего состояния отличается на еденицу от кода предудущего . В счетчиках с произвольным порядком счета значения кодов соседних состояний могут отличаться более чем на единицу.
Счетчики с естественным порядком счета, в свою очередь при каждом очередном импульсе на входе показание счетчика увеличивается на еденицу ,в вычитающем – уменьшается на еденицу. Реверсивный счетчик может работать как вычитающий и как суммирующий.
По модулю счета Кс различают двоичные и недвоичные счетчики.
Частота импульсов на выходе последнего разряда счетчика в Кс раз меньше , чем частота входных импульсов . Поэтому счетчики могут быть использованы как делители частоты с коэффициентом деления равным Кс.
Счетчики широко используются в устройствах управления цифровых систем , в связной и контрольно-измерительной аппаратуре , в цифровых ЭВМ и т.п.
По структурной реализации счетчики делятся на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные , которые различаются способами подачи счетных сигналов на входы и способами связи между разрядами (триггерами) . В счетчиках последовательного типа счетные сигналы подаются только на вход триггера первого разряда . Для каждого последующего из разрядов сигналы переключения поступают с выхода предыдущих разрядов. В результате происходит последовательное переключение разрядов счетчика . В счетчике параллельного типа счетные импульсы одновременно поступают на синхровходы триггеров во всех разрядах и осуществляют перевод счетчика в следующее состояние . Алгоритм функционирования такого счетчика обеспечивается связями между триггерами. Здесь приведена структурная схема счетчика.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЛОК ИНДИКАЦИИ