19.Цифровые счетчики. Асинхронный вычитающий.

Счётчиками называются цифровые автоматы, предназначенные для счёта импульсов. Счётчик имеет счётный вход, на который поступает последовательность импульсов, и n выходов, на которые он выдаёт код, соответствующий количеству поступивших на вход импульсов. При поступлении импульса на вход, выходной код изменяется на единицу.

В случае, если выходной код увеличивается на 1, счётчик называется суммирующим или счётчиком прямого счёта. Если же наоборот, код уменьшается на 1, то счётчик называется счетчиком обратного счёта.

Число состояний счётчика называется модулем пересчёта k или ёмкостью счётчика. Для двоичного n-разрядного счётчика k = 2ⁿ .

Счётчик строится на основе T–триггеров (т. е. на основе динамических D–триг­геров или JK-триггеров). Для установки в исходное (нулевое) состояние счёт­чик имеет вход сброса R.

, при этом количество импульсов, которое может подсчитать счетчик определяется из выражения N = 2ⁿ - 1, где n - число триггеров, а минус один, потому что в цифровой технике за начало отсчета принимается 0. Счетчики бывают суммирующие, когда счет идет на увеличение, и вычитающие - счет на уменьшение. Классификация:

1 По направлению счёта:

суммирующие;

вычитающие;

реверсивные;

2 По способу построения цепи переноса:

с последовательным переносом;

с параллельным переносом;

с комбинированным переносом;

3 По способу переключения триггера:

Синхронне(последоват счета)

Асинхронне(паралельн счета)

Простейший вычитающий асинхронный счётчик

Рассмотрим схему счётчика на триггерах, опрокидывающихся по переднему фронту входных импульсов рисунок 2.3

Рисунок 2.3 – Вычитающий счётчик

Рисунок 2.4 – Временная диаграмма

Из временной диаграммы видим, что получился вычитающий счётчик. Если информацию снимать с инверсных выходов триггеров, то получится суммирующий счётчик.

Рис. 4 Четырехразрядный двоичный счетчик

Вход R служит для обнуления счетчика, т. е. при подаче импульса на этот вход на всех выходах счетчика устанавливаются лог. 0. Вход PI называется входом переноса. Выход p называется выходом переноса. На этом выходе формируется сигнал при переполнении счетчика (когда на всех выходах устанавливаются лог. 1) Входы D0 - D3 называются информационными входами и служат для записи в счетчик какого-либо двоичного состояния. Это состояние отобразится на его выходах и от него будет производится начало отсчета. Другими словами, это входы предварительной установки или просто предустановки. Вход V служит для разрешения записи кода по входам D0 - D3, или, как говорят, разрешения предустановки. Этот вход может обозначаться и другими буквами. Предварительная запись в счетчик производится при подаче сигнала разрешения записи в момент прихода импульса на вход С. Вход С тактовый. Сюда запихивают импульсы.

20. Цифровые счетчики. Синхронные счетчики. Этапы синтеза счетчика.

Счётчиками называются цифровые автоматы, предназначенные для счёта импульсов. Счётчик имеет счётный вход, на который поступает последовательность импульсов, и n выходов, на которые он выдаёт код, соответствующий количеству поступивших на вход импульсов. При поступлении импульса на вход, выходной код изменяется на единицу.

В случае, если выходной код увеличивается на 1, счётчик называется суммирующим или счётчиком прямого счёта. Если же наоборот, код уменьшается на 1, то счётчик называется счетчиком обратного счёта.

Число состояний счётчика называется модулем пересчёта k или ёмкостью счётчика. Для двоичного n-разрядного счётчика k = 2ⁿ .

Счётчик строится на основе T–триггеров (т. е. на основе динамических D–триг­геров или JK-триггеров). Для установки в исходное (нулевое) состояние счёт­чик имеет вход сброса R.

Наращивание разрядности синхр счетчиков не приводит к увеличению полной задержки срабатывания.

 

Рис. Временная диаграмма

Для этого типа счетчиков максимальная частота следования  , где 

В отличие от асинхронных счетчиков тактовые импульсы в синхронных счетчиках одновременно подаются на С всех разрядов. Чтобы в каждом такте не переключались все триггеры, для управления процессом переключения используются логические J-и К-входы,