Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 63

< Приклад: d:\max2work\tutorial\7lab\700smtabl_gkp.tdf, sсf; перемикальний граф 6, 700gkp1.gdf.

Контрольні питання та завдання

1. Тригери якого типу керування можна застосовувати в паралельних регістрах і регістрах зсуву?

2. Побудуйте на тригерах: а) JK-, б) RS-, в) D-типу такий трирозрядний регістр: 1) паралельний, 2) зсуву (послідовно-послідовний), 3) паралельно-послідовний, 4) послідовно-паралельний, 5) реверсивний, 6) кільцевий, 7) універсальний, 8) буферний з трьома станами виходу. 

3. Користуючись умовними графічними позначеннями, складіть з ІС  4-розрядних регістрів схему 12-розрядного регістра: а) паралельного,        б) зсуву.

4 Перетворіть трирозрядний паралельний регістр у регістр зсуву.

8   ЛІЧИЛЬНИKИ

Мета роботи: дослідження типових лічильників; застосування лічильників у проектах; засвоєння основ створення проекту за сигнального його введення (часовими діаграмами).

Домашнє завдання

! Спроектувати згідно з варіантом (див. додаток А, варіанти завдання 8): а) недвійковий лічильник шляхом перетворення двійкового лічильника, б) недвійковий лічильник на тригерах зі зворотними зв’язками, в) безвентильний подільник частоти на JK-тригерах.

8.1  Стислі теоретичні відомості

8.1.1 Вступ

Лічильником називається ЦПП, що перетворює послідовність вхідних імпульсів у цифровий код, значення якого залежить від кількості цих імпульсів. Сформований код може зберігатися в лічильнику, як і в будь-якому послідовнісному пристрої, зокрема, у регістрі. Лічильники застосовуються для кількісного визначення часових інтервалів, до яких попередньо перетворюють вимірювану величину в різного типу вимірювачах, для поділу частоти в синтезаторах частот і годинниках, для формування команд галуження програм під час цифрової обробки інформації тощо.

З надходженням вхідних імпульсів лічильник переходить з одного стійкого стану до іншого і код на його виходахзмінюється циклічно. З огляду на це кількість різних стійких станів лічильника характеризується модулем лічби М. Цей параметр відображає, яку максимальну  кількість імпульсів здатний однозначно підрахувати певний лічильник. Якщо, наприклад, вихідний код змінюється в межах N = 0, 1, … , 9, 0, 1, … , 9, ... ,  модуль лічби становить М = 10.

Швидкодія лічильника характеризується часом усталення t_л – найбільшим часовим інтервалом, протягом якого після надходження кожного з вхідних імпульсів встигають встановитися всі розряди вихідного коду, а також максимальною частотою лічби f_л – частотою вхідних імпульсів, за якої лічильник здатний перемкнутися від одного стійкого стану до іншого.

За модулем лічби лічильники поділяють на двійкові, якщо модуль становить M = 2ⁿ (де n – ціле число), та з довільним модулем лічби (недвійкові), в яких модуль M ¹ 2ⁿ. За напрямком лічби розрізняють такі лічильники: підсумовувальні, код яких з надходженням чергового імпульсу збільшується на одиницю (інкрементується), віднімальні, коли код зменшується на одиницю (декрементується), та реверсивні, в яких напрямок лічби є керованим. Крім того, залежно від порядку зміни коду можна виокремити лічильники з природним порядком лічби, якщо код з надходженням чергового імпульсу збільшується  або зменшується на одиницю, та зі штучним порядком лічби, коли код змінюється в довільному порядку. Щодо організації міжрозрядних зв’язків будують лічильники, в основному, за схемами з послідовним,  паралельним і груповим перенесенням.

8.1.2 Двійкові лічильники

8.1.2.1 Лічильники з послідовним перенесенням. Модуль лічби двійкового лічильника M = 2ⁿ визначається кількістю його розрядів n, а вихідний код змінюється в межах 0 ... М – 1. Наприклад, при n = 3 модуль становитьM = 8 і вихідний кодN = Q₂Q₁Q₀ у випадку підсумовувального лічильника (табл. 1) з надходженням вхідних імпульсів зростає від 0 до 7 і далі цикл лічби повторюється. Позначаючи для наочності новий стан після перемикання кодом Q₂⁺Q₁⁺Q₀⁺  і напрямок перепадів вихідних сигналів dQ_i  від логічного нуля до одиниці та навпаки знаками плюс і мінус відповідно, переконуємось, що молодший розряд перемикається до протилежного стану кожним лічильним імпульсом, а наступні розряди – негативним перепадом напруги з виходу попереднього розряду.