Счетчики импульсов. Двоичные суммирующие счетчики с непосредственной связью

Счет числа поступающих импульсов производится с использованием двоичной системы исчисления.

Двоичные суммирующие счетчики с непосредственной связью

Основным узлом этого счетчика является триггер со счетным  запуском, осуществляющем подсчет импульсов по модулю 2.

Многоразрядные счетчики с непосредственной связью выполняются путем последовательного соединения счетных триггеров. Счетные импульсы подаются на счетный вход первого триггера.

Принцип действия двоичного счетчика с непосредственной связью рассмотрим на примере четырехразрядного счетчика (рис.10).

Рис.10.Схема двоичного четырехразрядного счетчика.

Схема выполнена на счетных триггерах с внутренней задержкой (Т_t  - триггер). Работу схемы поясняют временные диаграммы (рис.11).

Рис.11. Временные диаграммы работы двоичного четырехразрядного счетчика.

Перед поступлением счетных импульсов все разряды счетчика устанавливаются в состояние «0» (Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄ = 0) подачей импульса на вход «УСТАНОВКА НУЛЯ». При прохождении первого счетного импульса (рис.11) первый разряд переходит в состояние Q= 1. В счетчике записывается число 1. Уровень 1 с выхода Q₁ воздействует на счетный вход второго разряда, подготавливая его к переключению. По окончании второго счетного импульса первый разряд счетчика переходит в состояние «0», а второй разряд переключается в состояние «1». В счетчике записывается число 2 с кодом 0010, и т.д.

По окончании 15-го импульса все разряды счетчика устанавливаются в состояние «1», а 16-й импульс переключает счетчик последовательно в нулевое состояние.

Работу четырехразрядного двоичного счетчика поясняет табл.1.

Таблица 1. Таблица переходов двоичного четырехразрядного счетчика.

Модуль счета двоичного счетчика находят из соотношения К_сч = 2^N, где N – число разрядов счетчика.

При работе двоичного счетчика частота следования импульсов на выходе каждого последующего триггера уменьшается вдвое по сравнению с частотой его входных импульсов. Выходная и входная частоты связаны соотношением f_вых = f_вх/K_сч.

РЕГИСТРЫ

Регистрами – называют функциональные узлы, предназначенные для приема, хранения, передачи и преобразования информации в двоичном коде.

В зависимости от способа записи числа регистры бывают параллельные, и параллельно- последовательные.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ

Запись двоичного числа в параллельном регистре осуществляется параллельным кодом, т.е. во все разряды регистры одновременно.

Параллельные регистры принимают, хранят и передают информацию. Их называют регистрами памяти. Используют в АЛУ и ОП.

Параллельный N – разрядный регистр состоит из N триггеров, каждый из которых имеет число входов, соответствующих количеству источников информации (до трех). Запись цифровой информации того или иного канала в регистр осуществляется по цепи управления регистром.

Параллельные регистры строят, используя логические элементы и триггеры.

Параллельный регистр при одном канале четырехразрядной цифровой информации показан на рис.12.

Рис.12. Структурная схема параллельных регистров.

На рис.12 показаны:

- Т1 –Т4 – триггеры, начиная с младшего разряда (Т1);

- Э1 – Э4 – логические элементы, предназначенные для управления записью информации в регистр;

- Э5 –Э8 – логические элементы для управления считыванием информации из регистра.

Перед записью двоичного числа все триггеры устанавливают в состояние «Установка нуля». Для записи в регистр входной информации подают импульс записи