Счетчикиспоследовательнымпереносом




СЧЕТЧИКИ

 

Классификациясчетчиков

 

Цифровымсчетчикомимпульсовназываютпоследовательностныйцифровойузел,которыйосуществляетсчетпоступающихнаеговходимпульсов.Результатсчетаформируетсясчетчикомвзаданномкoдeиможетхранитьсятребуемоевремя.

СчетчикистроятнаТ-триггерахиТV-триггерахсприменениемпринеобходимостилогическихэлементоввцепяхмежразрядныхсвязей.КоличествотриггеровNдолжнобытьтаким,чтобымножествовнутреннихсостоянийсчетчика2Nбылонеменьшемаксимальногочислаимпульсов,котороедолжнобытьзафиксировано.Сприходомочередногосчетногоимпульсаизменяетсясостояниесчетчика,котороевзаданномкодеотображаетрезультатсчета.

СчитываниерезультатапараллельнымN-разряднымкодомможетбытьпроизведенопослекаждогосчетногоимпульса.Есликоличествосчетныхимпульсовнеограничивать,тосчетчикбудетработатьврежимеделенияихчисланакоэффициент(модуль)счетаКсчравный2N.Черезкаждые2Nимпульсовонбудетвозвращатьсявначальноесостояниеисновасчитатьимпульсы.Этаоперацияназываетсяделением,асчетчики,ееосуществляющие,делителями.

Еслинеобходимыйкоэффициентсчетанеравен2Nприменяютразличныеспособысокращениячиславнутреннихсостоянийсчетчика.Дляпостроениясчетчикамогутприменятьнетолькотриггерысосчетнымвходом,ноиD-триггеры,иJК-триггерыдвухступенчатойструктурыилисдинамическимуправлением.

Счетчикиможноклассифицироватьпорядупризнаков.Понаправлениюсчетаихделятнасуммирующие(спрямымсчетом),вычитающие(собратнымсчетом)иреверсивные.Всуммирующихсчетчикахсприходомочередногосчетногоимпульсарезультатувеличиваетсянаединицу,ввычитающих–уменьшаетсянаединицу.Реверсивныминазываютсясчетчики,которыемогутработатькакврежимесуммирующегосчетчика,такиврежимевычитающегосчетчика.

Поспособуорганизациипереносаразличаютсчетчикиспоследовательным,параллельнымикомбинированным(параллельно-последова­тельным)переносом.

Конструктивноцифровыесчетчикимогутбытьвыполненыввидесовокупностиинтегральныхмикросхем-триггepовопределеннымобразомсоединенных,иввидеодноймикросхемыповышенногоуровняинтеграции,содержащейсформированнуюнаединойподложке.

 

Счетчикиспоследовательнымпереносом

 

Рассмотримпримерреализациитрехразрядногосуммирующеговкоде8-4-2-1счетчикаспоследовательнымпереносом.

Порядоксменысостоянийсчетчиказадантабл.1.Вкачествеисходногопринятосостояние,котороеопределяетсянулевымуровнемнавыходахвсехтриггеров,т.е.Q1=Q2=Q3=0.Какследуетизтаблицы,сприходомочередногосчетногоимпульсаксодержимомусчетчикаприбавляетсяединица.Приэтомувеличиваетсянаединицуномерсостояния,являющийсядесятичнымэквивалентомсоответствующегоданномусостояниюдвоичногочисла.

Изменениесостояниякаждогопоследующегоразрядапроисходитприизменениисостоянияпредыдущегоразрядаот1к0.Этоозначает,чтоеслиданныйтриггервсчетчикепереходитизсостояния1всостояние0,наеговыходедолженформироватьсясигналпереноса,опрокидывающийследующийтриггер.Еслижеданныйтриггерпереходитиз0в1,тосигналапереносанаеговыходенедолжнобыть.

Изтабл. 1 такжеследует,чтотриггерпервого,самогомладшегоразряда,долженменятьсвоесостояниекаждыйразсприходомочередногосчетногоимпульса,атриггеркаждогопоследующегоразряда–вдвоережетриггерапредыдущегоразряда.

Описанныепорядоксменысостоянийсчетчикаихарактерпроцессаихустановлениямогутбытьреализованы,еслисчетчикбудетпостроеннапоследовательносоединенных триггерах.Каждыйпоследующийразрядприэтомбудетпереключатьсясигналомпереноса,формируемымнавыходепредыдущегоразряда.Счетныеимпульсыдолжныбытьподанынавходтриггерасамогомладшегоразряда.Счетчики,построенныетакимобразом,получилиназваниесчетчиковспоследовательнымпереносом.

Рассмотрим счетчик на D-триггерах,которыедляопрокидываниятребуютперепадауровняот0к1.Прииспользованиитакихтриггеровдляпостроениясуммирующегосчетчикаспоследовательнымпереносомнеобходимовходкаждогопоследующеготриггерасоединятьсинверснымвыходомпредыдущего.Примертакогосчетчикаприведеннарис.5.

 

 

Рис.5.СчетчикнаD-триггерахсдинамическимуправлением:

а–функциональнаясхема;б–условноеобозначение

 

Вычитающийсчетчикспоследовательнымпереносомимеетобратныйпорядоксменысостояний:сприходомочередногосчетногоимпульсасодержащеесявсчетчикечислоуменьшаетсянаединицу(табл.2).

 

Изтаблицыследуетещеоднаособенностьвычитающегосчетчика,отличающаяегоотсуммирующегоисостоящаявтом,чтотриггеркаждогопоследующегоразрядаопрокидываетсяприизмененииуровнянавыходетриггерапредыдущегоразрядаот0к1,т.е.присигналезайма,обратномсигналупереносавсуммирующемсчетчике.Строитсявычитающийсчетчиктакже,каксуммирующий,ностемотличием,чтосовходомкаждогопоследующеготриггерасоединяетсядругойвыходпредыдущеготриггера.

САМОСТОЯТЕЛЬНО ПОСТРОИТЬ!!!

Такимобразом,всчетчикеспоследовательнымпереносомнеэффективноиспользуетсябыстродействиетриггеров,особенноприбольшомчислеразрядов.Вэтомсостоитсущественныйнедостатоксчетчиковспоследовательнымпереносом,из-закоторого,несмотрянапростотуиудобствореалиизациисхемы,областьихпримененияограничиваетсяцифровымиустройствамиснебольшимчисломразрядовиневысокимбыстродействием.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-10-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: