8

Асинхронные входы синхронных триггеров

Все синхронные триггеры имеют один или два асинхронных входа R и S прямые или инверсные, причем эти RS асинхронные входы имеют наивысший приоритет в своем воздействии на триггер по отношению ко всем основным входам триггера.

В двухступенчатом триггере каждый асинхронный вход R или S воздействует сразу на триггеры обеих ступеней, а также и на одну из входных схем и исключая возможность противодействия с их стороны сигналам с входов R и S.

Схемы взаимного преобразования триггеров.

Error: Reference source not found

R

C

S

T

D

C

T

T

T

T

T

T

T

I

C

K

D

C

I

C

K

I

C

K

R

C

S

R

C

S

&

1

1

&

&

Обозначение входов синхронизации

Error: Reference source not found

Прямой вход Обратный вход

(по фронту 01 срабатывает) срабатывает по фронту 10

(по срезу импульса)

Триггеры со статическим управлением, т.е. прозрачные обычно называют по англ. LATH – защелка.

Триггеры с динамическим управлением (срабатывание по фронту, по срезу) или двухступенчатые т.е. непрозрачные называют обычно FLIP – FLOP (щелчок - хлопок).

Двоичные счетчики

классификация счетчиков.

Счетчиком называется устройство, код на выходах которого отображает число импульсов, поступивших на счетный вход. CT – COUNTER

Error: Reference source not found

Счетчик можно назвать сумматором число-импульсного кода, поступающего на его вход. Иногда счетчик называют делителем частоты. Т триггер является примером простейшего одноразрядного счетчика. Выход CR – CARRY – перенос, переполнение. Вход +1 – суммирующий счетный вход, R – общий сброс.

Каждый счетчик характеризуется коэффициентом счета (модулем Ксч). Для одного триггера Ксч=2, для m-разрядного счетчика Ксч=2^m. При поступлении на счетный вход импульсов состояние выходов суммирующего счетчика постепенно меняется от всех нулей до всех единиц, при поступлении следующего импульса счетчик вырабатывает сигнал переполнения CR и устанавливается в состояние всех нулей на выходах.

В общем случае код на входе счетчика соответствует числу М=Nвх-iКсч, где Nвх – число импульсов, поступивших на вход счетчика, а i=0,1,2,3,…,n.

Число импульсов на выходе переноса CR будет в Ксч раз меньше чем число импульсов на его счетном входе. Отсюда следует что частота импульсов на выходе счетчика f_вых меньше частоты импульсов на его счетном входе f_вх в Ксч раз:

Счетчики подразделяются:

1. По модулю пересчета на

а) двоичные Ксч=2^m

б) двоично-десятичные Ксч=10^m

в) с управляемым модулем счета

г) с постоянным произвольным Ксч

2. По направлению счета:

а) суммирующие

б) вычитающие

в) реверсивные

3. По способу организации внутренних связей:

а) с непосредственной связью (с последовательным переносом)

б) с параллельным переносом

в) кольцевые на регистрах сдвига

4. По способу защиты от гонок и помех на входе:

а) асинхронные

б) синхронные

Error: Reference source not found

Переключение триггеров в счетчике по фронтам 10 происходит поочередно, последовательно, поэтому задержка переключения 4-го разряда в 4 раз больше задержки переключения одного триггера относительно входного сигнала. Такие счетчики не бывают синхронными, т.к. быстро накапливающаяся задержка может привести к ложным срабатываниям в последних триггерах.

Роль выходного переноса, переполнения выполняет ????? 10, старшего (последнего) разряда (триггера). Число импульсов N, поступивших на счетный вход отображается кодом на выходах счетчика следующим образом:

N=Q₃*2³+Q₂*2²+Q₁*2¹+Q₀*2⁰, где Q=0;1

Счетчик с параллельным переносом

Error: Reference source not found

Счетчик К561ИЕ10 без цепей сброса и т.п.

Входной сигнал С поступает параллельно на входы всех Л.Э.И схем и там где, эти Л.Э.И открыты, он вызывает одновременное переключение триггеров. Кроме входного сигнала С на входы Л.Э.И поданы сигналы с выходов всех предыдущих, более младших триггеров, поэтому при поступлении входы сигнала С изменят свое состояние те триггеры, перед которыми все более младшие триггеры находятся в состоянии лог. 1.

В этом счетчике задержка переключения не накладывается от триггера к триггеру, как в предыдущем счетчике 155ИЕ5. Часто этот счетчик называют синхронным.

Error: Reference source not found

Реверсивные счетчики

До этого рассматривались лишь суммирующие счетчики, код на выходах которых, начинаясь со всех нулей, увеличивает свое значение на единицу при каждом импульсе на счетном входе. Наибольшее значение выходного кода двоичного счетчика состоит из единиц во всех разрядах, если не ограничивать его коэффициентом.

Error: Reference source not found

0

0

0

Вычитающий счетчик с каждым счетным импульсом уменьшает на единицу код на своих выходах. Отдельными микросхемами вычитающие счетчики не выпускают, но такие счетчики входят в состав более сложных микросхем, как например К561ИЕ15 счетчик с переключаемым коэффициентом пересчета. В тех случаях когда не уточняется о каком счетчике идет речь, подразумеваются суммирующие счетчики.

Счетчики, которые могут считать в обоих направлениях, называют реверсивными.

Error: Reference source not found

-1(DOWN)

Если среди выводов суммирующего счетчика есть и прямые и инверсные выходы всех ??? триггеров, то этот счетчик можно использовать как вычитающий счетчик; для этого просто ??? вместо прямых выходов использовать инверсные выходы триггеров.

Основа микросхемы К561ИЕ11 (без цепей сброса, загрузки ???)

Error: Reference source not found

Здесь импульсы, поступающие на вход С или суммируются или вычитаются счетчиком в зависимости от состояния входа U/D, если на входе U/D лог. 1 счетчик суммирует, если U/D=0 – вычитает, а выход CR/BR является соответственно выходом переноса или заема.

В микросхемах К155ИЕ6, К155ИЕ7 счетные импульсы для суммирования подают на вход +1 (U), а импульсы для вычитания – на вход -1 (D) а выходы «≥» (PU) и «≤» (PD) являются соответственно раздельными выходами переноса и заема

Error: Reference source not found

Счетчики с регулируемым модулем счета.

Счетчики с регулируемым коэффициентом пересчета сроят двумя основными способами:

1. Со сбросом счетчика в ноль дополнительной схемой И

Error: Reference source not found

Error: Reference source not found

Коэффициент пересчета равен сумме тех весов разрядов счетчика, которые подключены к сбросовой схеме И.

Недостатки схемы:

1. На выходе младшего триггера из подключенных к сбросовой схеме И будут импульсы помехи в момент сброса.

2. Если в качестве сигнала переноса использовать импульсы с выхода сбросовой схемы И, то эти импульсы могут оказаться слишком короткими для надежного срабатывания последующих схем.

2. С загрузкой в счетчик дополнения _сч=2^m-К_сч

Двоичный счетчик перед началом счета и в конце каждого импульса переноса загружают кодом, соответствующим дополнению К_сч до 2^m, где m – число разрядов счетчика.

Error: Reference source not found

Недостатком счетчика (способа) является неестественность последовательности выходного кода, так как он меняется не от всех нулей до К_сч, а от _сч до всех единиц.

Этот способ используется там, где не нужны значения выходов кода – в счетчиках – делителях частоты. Здесь выход L – LOAD – загрузка данных (см. синхронный RS триггер).

Счетчики с постоянным произвольным модулем счета.

Такие счетчики чаще всего делают на коэффициенты пересчета, равные 10 или 6. Для их реализации обычно используют свойства входов D и IK отдельных триггеров, а не приведенные выше два способа реализации.

Error: Reference source not found

Триггеры ТТ1 и ТТ2 охвачены цепью обратной связи, показанной линией, за счет которой их общий модуль счета равен трем. Модуль счета трех триггеров ТТ1, ТТ2 и ТТ3 равен 6, а модуль счета всего счетчика К155ИЕ4 равен 12.

Error: Reference source not found

Error: Reference source not found

В двоично-десятичном счетчике 155ИЕ2 три триггера ТТ1, ТТ2 и ТТ3, охваченные обратной связью, показанной линией и прямой связью, показанной линией, образуют счетчик с К_сч=5.

Error: Reference source not found