3.3 Последовательный реверсивный двоичный счетчик.
Реверсивный счетчик может работать в режиме суммирования и вычитания. Это обеспечивается наличием 2-х шин “+” и “-”, при подаче соответствующего сигнала на которые выбирается режим работы.
Режим суммирования обеспечивается следующим образом: прямой вход предыдущего триггера через нечетные схемы “И” и схемы “ИЛИ” соединяется со счетным входом последующего. А режим вычитания: инверсный вход предыдущего триггера через четные схемы “И” и схемы “ИЛИ” соединяется со счетным входом последующего.
Выбор режима работы:
Суммирование.
На шину “-” подается низкий уровень, четные схемы “И” запираются и отключают инверсные входы предыдущих триггеров от счетных входов последующих.
На шину “+” подается высокий уровень и поддерживается в течение всего счета, нечетные схемы “И” включаются в работу и подключают прямые входы предыдущих триггеров к счетным входам последующих.
Перед началом счета на шину “1” подается и поддерживается в течение всего счета высокий уровень, а на шину “0” подается кратковременный низкий уровень.
В ходе суммирования на обеих шинах “1” и “0” присутствует высокий уровень.
Вычитание.
На шину “+” подается низкий уровень и поддерживается в течение всего счета, нечетные схемы “И” запираются и отключают прямые входы предыдущих триггеров от счетных входов последующих.
На шину “-” подается высокий уровень, четные схемы “И” включаются в работу и подключают инверсные входы предыдущих триггеров к счетным входам последующих.
Перед началом счета на шину “0” подается и поддерживается в течение всего счета высокий уровень, а на шину “1” подается кратковременный низкий уровень.
В ходе суммирования на обеих шинах “1” и “0” присутствует высокий уровень.
Схема последовательного реверсивного двоичного счетчика на Т-триггерах с модулем счета Kc=8 приведена на рис. №3.
Рис. №3.Схема вычитающего счетчика на Т-триггерах с модулем счета Kc=8.
3.4 Параллельный суммирующий двоичный счётчик.
Основным недостатком последовательных счетчиков является низкое быстродействие, у параллельных счетчиков этот недостаток устранен.
Входной импульс подается сразу на все разряды, выбор разряда, который должен переключится, происходит с помощью избирательного ЛЭ.
Как известно из таблицы двоичного кода, старший разряд должен переключится, только когда все младшие разряды установятся в единицу.
Таким образом, быстродействие параллельного N-разрядного счетчика равно быстродействию одного триггера.
Схема параллельного суммирующего двоичного счетчика на JK-триггерах с модулем счета Kc=16 приведена на рис. №4.
Рис. №4.Схема параллельного суммирующего двоичного счетчика на JK-триггерах с модулем счета Kc=16.
3.5 Недвоичные счетчики.
Недвоичные счетчики также называют двоично-кодированными.
Могут быть реализованы тремя способами:
Принудительное обнуление: используются ЛЭ “И”, которые настраиваются на двоичный код требуемого модуля счета (рис. №5);
Рис .№5.Недвоичный счетчик с принудительным обнулением.
Введение обратных связей, которые исключают лишние состояние. Для синтеза счетчика по данному принципу разработана специальная методика: можно получить любой модуль счета, для этого нужно знать только таблицу работы счетчика и требуемый код (рис. №6).
Рис. №6.Недвоичный счетчик с обратной связью.
Предварительная запись: дополнительное введение недостающего до модуля счета числа, при этом Ксстарый Ксновый. Используется для счетчиков, которые имеют входы параллельной предварительной записи, они позволяют устанавливать счетчик в любое нужное состояние (рис. №7).
Рис. №7.Недвоичный счетчик с предварительной записью.
Счетчик, который предлагается синтезировать в данной курсовой работе является двоично-десятичным, т.е. является разновидностью недвоичного счетчика с модулем счета KC=10. Его можно реализовать на основе четырехразрядных двоичных счетчиках исключением шести избыточных состояний. Двоично-десятичные счетчики работают в различных двоично-десятичных кодах, особую группу которых составляют самодополняющиеся коды, характерной особенностью которых является соответствие обратных двоичных чисел обратным десятичным числам.
Исключение шести избыточных состояний может быть обеспечено принудительным обнулением или предварительной записью.