- •I. Представление чисел в цифровых устройствах (цу)
- •Системы счисления (сс)
- •Кодирование
- •Основы синтеза логических устройств
- •Триггеры
- •Классификация триггеров:
- •Асинхронный rs-триггер с прямыми информационными входами
- •Асинхронный rs-триггер с инверсными входами
- •Синхронный одноступенчатый rs-триггер
- •Двухступенчатый синхронный rs-триггер
- •Счётный триггер
- •Последовательный регистр
- •Триггеры в интегральном исполнении
- •Узлы цифровых устройств (цу)
- •Счётчики
- •Асинхронные двоичные счётчики (адс)
- •Асинхронный двоичный суммирующий счётчик
- •Каскадное соединение счётчиков
- •Асинхронный двоичный вычитающий счётчик
- •Каскадное соединение счётчиков, переключающихся по заднему фронту
- •Реверсивные асинхронные счётчики
- •Реверс асинхронных счётчиков «на ходу»
- •Асинхронный (суммирующий) двоично-десятичный счётчик
- •Синхронные счётчики
- •Каскадное соединение счетчиков при сквозном переносе
- •Сведения о счётчиках в интегральном исполнении Асинхронные счётчики
- •Синхронные счётчики семейства ттл
- •Делители частоты (дч)
- •Цифровые функциональные узлы Арифметические микросхемы ттл Арифметико-логическое устройство (алу)
- •1. Микросхема к155ип3 - алу
- •2. Схема ускорения переносов к155ип4
- •3. Микросхемы контроля чётности к155ип2
- •Серии цифровых микросхем
- •Сложные логические элементы
- •Триггеры Шмитта
- •Входы и выходы цифровых микросхем
- •Микросхемы дешифраторов
- •Рассмотрим микросхему к155ид3.
- •Микросхемы мультиплексоров
- •Микросхема к155кп2
- •Запоминающее устройство (зу)
- •Микросхема с постоянной памятью Масочные пзу
Узлы цифровых устройств (цу)
1. Комбинационные (преобразование кодов, шифраторы, дешифраторы, коммутаторы, сумматоры, устройства сравнения).
2. Последовательные (счётчики, делители частоты, формирователи интервалов времени, устройство временной привязки, регистры).
Счётчики
Счётчик — узел ЦУ, выполняющий операцию подсчёта входных импульсов.
Классификация счётчиков
1. В зависимости от способа организации:
* асинхронные
* синхронные
2. В зависимости от направления счёта:
* суммирующие
* вычитающие
* реверсивные
3. В зависимости от перерабатываемого кода:
* двоичные
* двоично-десятичные
* прочие
4. По способу организации цепей переноса между разрядами счётчика:
* последовательные
* параллельные
* комбинированные
Модуль счёта (М) — число состояний счётчика.
Модуль счёта двоичного n-разрядного счётчика:
M = 2n.
Модуль счёта десятично-десятичного n-разрядного счётчика:
M = 10n.
Асинхронные двоичные счётчики (адс)
АДС могут быть построены на триггерах двух типов:
Асинхронный двоичный суммирующий счётчик
Рассмотрим принцип построения 3-разрядного счётчика.
Модуль счёта такого счётчика:
M = 23 = 8
То есть он считает от 0 до 7.
Таблица функционирования такого счётчика:
t |
N |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
0 |
1 |
0 |
3 |
3 |
0 |
1 |
1 |
4 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
5 |
1 |
0 |
1 |
6 |
6 |
1 |
1 |
0 |
7 |
7 |
1 |
1 |
1 |
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Ti+1 = Qi
Каскадное соединение счётчиков
Ti+1 = !Qi
Асинхронный двоичный вычитающий счётчик
t |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
0 |
1 |
7 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |
9 |
1 |
1 |
0 |
Трёхразрядный вычитающий асинхронный счётчик реализован на счётных триггерах, переключающихся по заднему фронту (счётный триггер реализован на JK-триггере).
Второй триггер переключается в тот момент, когда первый переключается из 0 в 1.
Следовательно, для переключения второго триггера, который переключается в перепад из 1 в 0, необходимо соединить с инверсным выходом первого триггера.
Второй триггер должен переключиться, согласно таблице функционирования счётчика, когда на выходе первого перепад из 0 в 1 (Q1). Тогда на !Q1 будет перепад из 1 в 0.
Второй триггер, согласно его УГО, переключается по заднему фронту, т. е. по перепаду из 1 в 0.
Следовательно, T2 = !Q1.
Каскадное соединение счётчиков, переключающихся по заднему фронту
Счётчик реализован на триггерах, переключающихся по переднему фронту.
Второй триггер, согласно таблице, должен переключиться перепадом из 0 в 1.
Второй триггер переключается по переднему фронту, то есть по перепаду из 0 в 1.
Следовательно необходимо Q1 соединить с T2, а Q2 – с T3.
УГО вычитающего счётчика:
Каскадное соединение счётчиков, реализованных на триггерах, переключающихся по переднему фронту