56. Счетчики импульсов.
Счетчиком называют цифровое устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние в определенном порядке. Длина списка разрешенных состояний счетчика называется модулем счета Кс. Одно из возможных состояний счетчика принимается за начальное. Если счетчик начал счет от начального состояния, то каждый импульс, кратный модулю счета Кс снова устанавливает счетчик в начальное состояние, а на выходе счетчика появляется сигнал переноса Р (или займа Z).
Способы кодирования состояний счетчика: используют двоичное (двоичные счетчики) или двоично-десятичное (декадные счетчики) кодирование. Применяют счетчики с одинарным кодированием, когда состояние счетчика представлено местом расположения одной-единственной единицы или одного-единственного нуля (кольцевые счетчики), и унитарное кодирование, когда состояние счетчика представлено числом единиц или нулей (счетчики Джонсона).
Если коды расположены в возрастающем порядке, то счетчик называют суммирующим. Счетчики, у которых коды расположены в убывающем порядке, называют вычитающими, а счетчики, у которых направление перебора кода может изменяться, называют реверсивными. Если для работы счетчика требуется наличие синхросигнала, то такой счетчик называют синхронным. Счетчики, которые работают без синхросигналов, называют асинхронными.
Счётчики могут быть с предварительной установкой и без нее. Для предварительной установки начального состояния счетчика используются специальные входы предустановки. Счетчики с предварительной установкой называют также программируемыми, так как они позволяют изменять модуль счета Кс.
По структуре счетчики делятся на последовательные (каскадные), параллельные и параллельно-последовательные. В последовательном счетчике счетные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода переходят на вход второго разряда. Вход каждого последующего разряда счетчика соединен с выходом предыдущего. В параллельном счетчике счетные импульсы одновременно поступают на входы всех разрядов счетчика, однако благодаря внутренней организации счетчика каждому счетному импульсу соответствует срабатывание только определенных разрядов. Для получения больших значений модуля пересчета используют каскадное соединение параллельных счетчиков.
Асинхронный суммирующий счетчик можно выполнить на счетных JK- или D-триггерах. Четырех разрядный счетчик на D-триггерах состоит из соединенных последовательно четырех счетных триггеров, таким образом, что выход -Qк каждого триггера соединен с входом Ск+1 последующего. При поступлении счетных импульсов на вход С1 триггеры счетчика будут изменять свои состояния, описываемые последовательно возрастающими двоичными числами. Для приведения счетчика в начальное состояние используется сигнал сброса R, поступающий одновременно на все входы R триггеров. Триггеры в счетчике работают с различной частотой переключения. Максимальную частоту имеет первый триггер, а частоты переключения каждого последующего триггера вдвое меньше.
