1.6 Лічильники: призначення та класифікація. Асинхронні лічильники. Особливості схемотехнічної реалізації та функціонування.

Счетчики - это устр-ва предназначенные для подсчета числа сигналов, поступающих на его вход и фиксация этого числа в виде кода хранящегося в триггерах. Кол-во разрядов счетчика определяется наибольшим числом, которое должно быть получено в каждом конкретном случае. Для подсчета и выдачи рез-та счетчики имеют один вход и n выходов, где n –кол-во разрядов. В общем случае счетчик имеет 2ⁿ устойчивых состояния, включая и 0 -е. Кол-во устойчивых состояний называется коэффициентом пересчета счетчика (М= 2ⁿ).

По назначению счетчики подразделяются на: простые и реверсивные.

Простые счетчики- счетчики, работающие только на сложение или вычитание.

Реверсивный счетчик может работать и на сложение и на вычитание.

Суммирующий счетчик предназначен для выполнения счета в прямом направление, т.е. с приходом очередного сигнала показатель счетчика увеличивается на 1. Вычитающий счетчик предназначен для счета в обратном направлении, т.е. с приходом новогосигнала счетчик уменьшается на 1 .

По способу организации счета счетчики бывают: асинхронные или синхронные.

По способу организации цепей переноса между разрядами счетчика счетчики бывают: последовательные, параллельные и частичнопараллельные.

Видно, что триггер младшего разряда переключается каждым счетным импульсом, т.е. входом счетчика служит вход этого триг­гера. Состояния второго и третьего триггеров меняются соответст­венно каждым вторым и четвертым импульсом. Это обеспечивается последовательным соединением триггеров.

Из правила прибавления к двоичному числу единицы также известно, что изменение значения i-го разряда происходит тогда, когда до прибавления очередной единицы все предыдущие разряды были единицами. Отсюда следует правило: если триггеры имеют прямой счетный вход, то он подключается к инверсному выходу предыдущего триггера; если имеет инверсный вход, то он подклю­чается к прямому выходу.

Иллюстрирующий пример трехразрядного суммирующего счет­чика с временными диаграммами работы и условным изображени­ем приведен на рис. 13.27. Счетчик может принимать 8 различных сост, кот. повторяются через каждые 8 входных импуль­сов (Kn=8). С наибольшей частотой переключается триггер младш разр, следоват-но, разрешающая способн счетчика определ-ся временем задержки переключение триггера (Тст=Ттг).

При подаче на вход вычитающего счетчика одного счетного импульса ранее записанное в нем число уменьш на единицу. Принципы построения вычит счетчиков основаны на правилах вычитания двоичн чисел и отличаются от принципов построения суммирующих счетчиков лишь тем, что если триггеры имеют прямой вход +1, то его подключают к прямому вых предыдущего триггера, если вход инверсный, то подключают к инверсному вых. На рис. 13.28 приведен пример, аналогичный рис. 13.27. Здесь дополнительный вход S позволяет предварительно устанавливать все триггеры в единичное состояние.