Лічильники. Основні дані про лічильники і їх класифікація

                                                 Зміст

Вступ …………………………………………………………………………………     9

1. Короткі теоретичні положення………………….………… ……………………… 10

1.1. Основные сведения о счетчиках …….....…...……………. …………………….. 10

1.2. Класифікація лічильників …. …. ….. ……...........................………………… 10

1.3. Двоїчні лічильники …......................................…………………………………10  

1.4. Лічильники с груповою структурою .................................................................14

1.5. Двоїчно-кодировані лічильники із проїзвольним модулем …… . . .. ......…  15

     1.6. Построение счетчиков…. . .....………………………………………………... 16

     1.6.1. Будування лічильника першим способом……………………..………….... 16

     1.6.2. Будування лічильника другим способом………………………...……….... 18

     1.7. Лічильники з недвоїчним кодуванням ..........……………………...……….... 19

     1.7.1. Лічильники у коді Грея..........……………………..........................……….... 19

     1.7.2. Лічильники у коді "1 із N".......….………………..........................………..... 20

   1.8.  Поліноміальні лічильники.......….………………............................………..... 25

Додаток А. Довідкові матеріали по елементам…..…….………………………..…… 37                                                       

Вступ

Поняття "лічильник" є дуже широким. До лічильників відносять автомати, котрі під дією вхідних імпульсів переходять з одного стану в інший, фіксуючи кількість отриманих на іхньому вході імпульсів в тому чи іншому коді.

1. Короткі теоретичні положення

1.1 Основні зведення про лічильники

Специфічної для лічильників операцією є зміна їхнього вмісту на одиницю (може бути й умовну). Додаток такої одиниці відповідає операції інкрементації, вирахування — операції декрементації. Звичайно лічильниками виконуються також і інші операції — скидання, установка, рівнобіжне завантаження й ін.

Лічильник характеризується модулем рахунка М (ємністю). Модуль визначає число можливих станів лічильника. Після надходження на лічильник М вхідних сигналів починається новий цикл, що повторює попередній.

1.2. Класифікація лічильників

По способу кодування внутрішніх станів розрізняють двоїчні лічильники, лічильники Джонсона, лічильники з кодом "1 з N" і ін.

По напрямку рахунка лічильники поділяються на підсумовуючі (прямого cyeia), що віднімають (зворотного рахунка) і реверсивні (зі зміною напрямку рахунка).

По приналежності до того чи іншого класу автоматів говорять про синхронні чи асинхронні лічильники (більш докладну класифікацію за цією ознакою не торкаємося, з огляду на реальний склад мікросхем лічильників).

Лічильники будуються з розрядних схем, що мають міжразрядні зв'язку Відповідно організації цих зв'язків розрізняють лічильники з послідовним, рівнобіжним і комбінованим переносами.

Можливі режими роботи лічильника:

1) реєстрація числа сигналів, що надійшли на лічильник;

2) розподіл частоти.

У першому режимі результат — уміст лічильника, у другому режимі вихідними сигналами є імпульси переповнення лічильника.

Швидкодія лічильника характеризується часом встановлення в ньому нового стану (перший режим), а також максимальною частотою вхідних сигналів fmax.

Як і будь-який автомат, лічильник можна будувати на тригерах будь-якого типу, однак зручніше за усе використовувати для цього тригери типу Т (рахункові) і JK, що мають при J = ДО = 1 рахунковий режим.

Стан лічильника читається по виходах розрядних схем як слово Qn-1Qn-2…Qo,вхідні сигнали надходять на молодший розряд лічильника.

Двоїчним лічильником назвемо лічильник, що має модуль М = 2ⁿ, де n — ціле число, і природну послідовність кодів станів (його стани відображаються послідовністю двоїчних чисел, десятковими еквівалентами яких будуть числа 0, 1,2, 3,..., M—l).

1.3. Двоїчні лічильники

Схему двоїчного лічильника можна одержати за допомогою формального синтезу, однак більш наочним шляхом представляється евристичний. Таблиця істинності двоїчного лічильника — послідовність двоїчных чисел від нуля до М-1. Спостереження за розрядами чисел, що складають таблицю, приводить до розуміння структурної схеми двоїчного лічильника. Стану молодшого розряду при його перегляді по відповідному стовпцю таблиці показують чергування нулів і одиниць виду 01010101..., що природно, тому що молодший розряд приймає вхідний сигнал і переключається від кожного вхідного впливу. У наступному розряді спостерігається послідовність пар нулів і одиниць виду 00110011... . У третьому розряді утвориться послідовність з четвірок нулів і одиниць 00001 111... і т.д. З цього спостереження видно, що наступний по старшинству розряд переключається з частотою, у два рази меншої, чим даний.

Відомо, що рахунковий тригер поділяє частоту вхідних імпульсів на два Зіставивши цей факт із зазначеною вище закономірністю, бачимо, що лічильник може бути побудований у виді ланцюжка послідовно включених рахункових тригерів (рис. 1, а). Помітимо, до речі, що згідно ГОСТу входи елементів зображуються ліворуч, а виходи праворуч. Дотримання цього правила веде до того, що в числі, що міститься в лічильнику, молодші розряди розташовані лівіш старших