§ 27.5. Счетчики импульсов

На базе динамического D-триггера может быть построен счетный Т-триггер, условное обозначение которого показано на рис. 27.11, а. Он имеет один вход и два выхода. Сигналы на выходах меняются на противоположные при каждом положительном перепаде напряже­ния на счетном входе Т. Счетный триггер может быть создан на базе динамического D-триггера, если его инверсный выход соединить с • информационным входом, как показано на рис. 27.11, б. Рассмот­рим его работу с помощью диаграммы на рис. 27.11, в.

Пусть в начальный момент времени на прямом выходе был сиг­нал «О», тогда на инверсном выходе и, следовательно, на входе -D бу-

дет сигнал «1». По фронту первого синхроимпульса «1» с входа пе­репишется на прямой выход, а на инверсном выходе появится «О». По фронту второго синхроимпульса этот сигнал «О» перепишется на прямой выход и будет там сохраняться до прихода третьего синхро­импульса и так далее. Обратите внимание на то, что частота сигна­лов на выходе вдвое меньше входной частоты синхроимпульсов. Поэтому счетный триггер называют делителем частоты.

Для хранения информации о многоразрядном кодовом слове используется несколько триггеров, по одному на каждый разряд. В этом случае такую группу триггеров называют регистром.

Для подсчета импульсов применяют регистры, состоящие из Т-триггеров. На рис. 27.12 показан простой трехразрядный двоич­ный счетчик импульсов, состоящий из трех Т-триггеров, имеющих входы R для установки в «О». На рис. 27.13 показаны временные диаграммы сигналов, а табл. 27.3 иллюстрирует состояние тригге­ров. В исходном состоянии все триггеры были в состоянии «О», по­сле первого входного импульса триггер Т1 перейдет в состояние «1», после второго входного импульса Т2 перейдет в состояние «1», а Т1 — в состояние «О» и т. д.

Из табл. 27.3 видно, что по состоянию триггеров можно опреде­лить сколько импульсов поступило на вход к данному моменту вре­мени. После восьмого входного импульса все три триггера перехо­дят в состояние «О» и счет повторяется. В общем случае емкость счетчика (или равный ей коэффициент пересчета) равен 2", где п — число триггеров в счетчике. С помощью обратных связей можно по­лучить коэффициент пересчета меньше этой величины.

§ 27.6. Мультиплексор и демультиплексор

На рис. 27.14 показан мультиплексор, уже упомянутый в § 27.2. В системах автоматического управления он используется для ком­мутации (подсоединения) выходных сигналов от нескольких источ­ников (например, однотипных датчиков) к одному приемному устройству (например, показывающему прибору). Это подсоедине­ние производится последовательно (в так называемых системах обе­гающего контроля) или адресно — по выбору оператора.

Показанный на рис. 27.14 мультиплексор позволяет подклю­чать к выходу Y один из четырех информационных входов DO, D1, D2, D3. Выбор информационного входа осуществляется подачей на два адресных входа А1 и А2 соответствующего кода: 00, 01, 10, 11. Например, при подаче на информационные входы сигнала «10» (т. е. 2 в десятичной системе счисления) появится «1» на выходе 2 дешифратора DC. Эта «1» по входу 7 поступает на двухвходовый логический элемент «И», на другой вход которого поступает ин­формационный сигнал по D2. Значит, именно этот второй инфор­мационный вход будет подключен к выходу Y мультиплексора. С помощью мультиплексора может быть организована передача сиг­налов по одному и тому же каналу (выходу Y) от нескольких ис­точников информации. Но, естественно, это происходит не одно­временно: при подаче на адресные входы А1 и А2 кода 00 передает­ся информация от входа DO, при подаче кода 01 — от входа D1 и т. д. Следовательно, можно сказать, что выход Y— это канал с вре­менным (ударение на последнем слоге) разделением каналов. Это особенно важно тогда, когда один и тот же физический канал свя­зи используется для передачи большого количества разных сигна­лов: например при обмене информации в сети Интер­нет, или при автоматиче­ском управлении космиче­скими аппаратами.

После получения ин­формации по такому единст­венному каналу связи ин­формацию необходимо раз­делить между соответствую­щими приемниками. Эту за­дачу решает демультиплек­сор. Выбор соответствующе­го информационного выхода

осуществляется с помощью адресного входа. Схема де-муЛьтиплексора показана на рис. 27.15.

Здесь так же, как и в схеме мультиплексора, испо­льзуется дешифратор DC. При подаче на адресные входы А1 и А2 сигнала 10 на выходе 2 появится «1» и входной сигнал Y будет про­ходить на информационный выход D2.

Контрольные вопросы

1. Какими достоинствами обладает импульсный сигнал по сравнению с аналоговым?

2. Как работает транзисторный ключ?

3. Каковы достоинства систем с цифровым сигналом?

4. Какие логические операции называют элементарными?

5. Что такое триггер?

6. Как работает счетчик импульсов?

7. Что такое мультиплексор?

8. Что такое демультиппексор?