2. Счетчики. Двоичный счетчик и двоично-десятичный.

Счётчик числа импульсов — устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строиться на T-триггерах. Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком.

Двоичные асинхронные счётчики

Простейший вид счётчика - двоичный может быть построен на основе T-триггера. T-триггер изменяет своё состояние на прямо противоположное при поступлении на его вход синхронизации импульсов. Для реализации T-триггера воспользуемся универсальным D-триггером с обратной связью

Счетчики.

Счетчики предназначены для подсчета числа входных импульсов. Основным элементом при построении счетчиков являются триггерные устройства. Один триггер образует один разряд счетчика. n - триггеров образуют n - разрядный счетчик. Так как каждый триггер имеет два устойчивых состояния, то n - триггеров имеют 2n состояний. Основным параметром любого счетчика является его емкость (коэффициент пересчета, модуль счета).

Ксч = 2n - максимальное число состояний счетчика, включая нулевое состояние. Количество импульсов, которое может быть подсчитано n – разрядным счетчиком равно

N = 2n – 1 (исключается нулевое состояние).

Счетчики можно классифицировать:

1. По основанию системы – двоичные и десятичные.

2. По способу организации счета – асинхронные и синхронные.

3. По направлению переходов – суммирующие, вычитающие, реверсивные.

4. По способу построения цепей сигналов переноса – с последовательным, сквозным, групповым и частично – групповым переносом.

Асинхронный двоичный счетчик с последовательным переносом.

Импульсы, подлежащие счету, подаются на вход С0 первого триггера, который формирует младший разряд счетчика. Перед производством подсчета подаваемых импульсов, счетчик обнуляется. Для этого все установочные входы R объединены и при подаче сигнала RS = 0 устанавливаются Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 0.

Входы J,K находятся в единичном состоянии. Триггера работают в счетном режиме. На входах получаем информацию в двоичном коде. При подаче некоторых импульсов идет последовательное переключение разряда триггеров. Длительность переходного процесса будет зависеть от разрядности счетчика. Срабатывание всех триггеров должно находиться в районе пауз между сигналами. С учетом собственного времени срабатывания триггеров этот процесс при большой частоте подаваемых сигналов может не уложиться в период паузы синхроимпульсов и приведет к неправильному срабатыванию счетчика. Из временной диаграммы видно, что счетчик работает в параллельном двоичном коде как суммирующий.

Рассмотрим работу двоично-десятичного счетчика выполненного как микросхема К155ИЕ2.

Счетчик собран на трех J-K и одном двухтактном R-S триггерах. Отсутствие сигнала на входах J-K эквивалентно сигналам 1, поэтому при подаче синхроимпульсов на вход С триггер инвертируется. Триггер А может использоваться как отдельный двоичный счетчик. Группу триггеров В, С, D можно использовать, как отдельный счетчик с коэффициентом пересчета пять (счет до четырех и сброс пятым импульсом в ноль).

Для получения двоично-десятичного счетчика необходимо соединить выход Q1 со входом С2. При поступлении входных импульсов на вход С1 выходы счетчика Q1 ¸ Q4 изменяются в соответствии с таблицей состояния. При 10 импульсе счетчик сбрасывается в нуль (триггер В не переключается, так как на вход подается «0» с . Триггер сбрасывается в «0» за счет подачи на его вход R сигнала «1» с выхода Q4).

Для начальной установки счетчика в состояние «0» или «9» предусмотрены отдельные входы R0 и R9. Для установки счетчика в «0» или в «9» необходимо подать сигнал «1» на соответствующий вход. При работе в счетном режиме на R0 и R9 подается сигнал «0». В процессе работы переключение счетчика осуществляется по каждому заднему фронту входных импульсов.