3.2.3. Двоичные счетчики.
Для подсчета количества последовательно следующих «прямоугольных» импульсов используют двоичные счетчики. Структура двоичного счетчика показана на Рис 53. Основой такого счетчика является триггер, работающий в счетном режиме. Если на входы «J» и «K» триггера типа «JK» одновременно подать единичный сигнал, то этот триггер будет работать в счетном режиме. При этом за каждый полный тактовый импульс он будет менять свое состояние на противоположное, только тогда, когда на его «С» входе тактовый импульс
Рис. 53. Структура двоичного счетчика.
будет меняться с «0» на «1». Количество триггеров с счетчике определяет максимальное число импульсов, которое он может зафиксировать. Этот показатель называется модулем счета.
На Рис 53. изображен двоичный счетчик, выполненный на основе трех «JK» триггеров. На «С» вход первого триггера (триггера младшего разряда) последовательно подаются тактовые импульсы, количество которых необходимо подсчитать. Выход «Q» каждого предыдущего триггера соединен с «С» входом последующего триггера. Принцип работы этого счетчика можно проследить по записи логического состояния его триггеров, отраженной в таблице 5.
Таблица 5
такт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|||||||||
С |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
Q1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Q2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Q3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3.2.4. Шифраторы.
Для поучения двоичного числового кода для номера однобитового канала ввода дискретной информации применяются двоичные шифраторы. Необходимость такого кодирования возникает при нажатии клавиш ввода фиксированной информации в цифровых системах автоматики. На рисунке 54 даны логические схемы шифраторов а) на три входа и б) на семь входов.
Рис. 54. Структура шифратора. а)
на три входа, б) на семь входов.
Шифраторы выполнены на основе логических элементов «ИЛИ». Принцип работы простейшего из них пояснен таблицей 6 его логического состояния.
Непременным условием работы шифратора является то, что единичный сигнал не должен появляться более чем на одном канале.
Таблица 6
Номер входа канала |
Код канала |
Если на всех каналах ввода присутствует только нулевой сигнал, это значит что все входы логических элементов «ИЛИ» обнулены, поэтому их выходы формируют нулевой код. В случае появления единичного сигнала на первом канале ввода левый элемент «ИЛИ» формирует на выходе |
|||
3 |
2 |
1 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
«0» двоичное число «01», которое соответствует десятичному числу «1». При появления единичного сигнала на третьем канале ввода оба элемента «ИЛИ» формируют на своих выходах двоичное число «11», которое соответствует десятичному числу «3». Аналогично работает шифратор на семь входов, однако, у него более сложная комбинация логических связей на элементах «ИЛИ». Принцип работы этого шифратора можно проследить по данным его логического состояния представленных в таблице 7. Как и в предыдущем, случае единичный сигнал не должен появляться одновременно более чем на одном канале ввода.
Таблица 7
Номер входа канала |
Код канала |
При последова-тельной подаче еденичных сигна-лов на выходе шифраиора так же последовательно появяются двоич-ные числа от «001» до «111», что соответствует деся- тичным числам |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
- |
- |
- |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
от «1» до «7».