Счетчики. Реверсивные счетчики

СЧЕТЧИКИ

Счетчики выполняются на основе триггеров и применяются для подсчета числа импульсов, деления частоты их следования, исполнения различных преобразований цифровых сигналов, формирования кодов адреса в ЭВМ, в различных цифровых устройствах и т. д.

По управлению счетчики могут быть синхронизируемыми и асинхронными, последовательными и параллельными, а функционально – суммирующими, вычитающими и реверсивными. Последовательные асинхронные счетчики могут быть выполнены на T-, D- или JK-триггерах (рис. 4.20, а, б, в).

В частности на рис. 4.20, в приведена схема трехразрядного суммирующего счетчика последовательного счета на JK-триггерах. Импульсы, подлежащие счету, подаются на входы C триггеров, а на неиспользуемые JK-входы всех триггеров подается напряжение логической 1. В исходном состоянии все триггеры TT1-3 устанавливаются в состояние 0, при этом на прямых выходах Q₁ – Q ₃ действует напряжение 0 (рис.4.20, г, д).

Когда на выход счетчика поступают импульсы счета, происходит последовательное переключение всех триггеров. При этом период переключения триггера TT1 равен двум периодам следования входных импульсов, триггера TT2 – четырем периодам, триггера TT3 – восьми периодам, т. е. счетчик уменьшает частоту следования импульсов в 2³=8 раз. После первого счетного импульса переключается триггер ТТ1 и в счетчик записывается число 001, соответствующее 1 в десятичной системе. После окончания второго импульса в счетчик записано: 010, соответствующее 2 в десятичной системе и т. д., что хорошо прослеживается при рассмотрении рис. 4.20 д.

Примерно по такой же структурной схеме выполняются и вычитающие счетчики: в исходном состоянии в счетчик записывается некоторое конкретное число и затем подается входной сигнал, каждый импульс которого, переключая триггеры, вычитает последовательно, одно за другим, заданное число. При этом в вычитающих счетчиках управляющими сигналами являются сигналы, снимаемые с инверсных выходах триггеров.

Реверсивные счетчики могут работать как в режиме суммирования¸ так и в режиме вычитания.

В частности, на рис.4.21, а приведена структурная схема трехразрядного реверсивного счетчика, состоящего из трех двоичных триггеров и двух логических элементов «И-ИЛИ». При подачи напряжения логической 1 на вход управления направлением счета, обозначенном на рисунке как «Реверс», создаются условия прохождения импульсов от триггера к триггеру от прямых выходов, и счетчик работает как суммирующий. Пусть, к примеру, на счетный вход поступило семь импульсов. Тогда на прямых выходах всех трех триггеров будут действовать напряжения логической 1 и, следовательно, будет записано двоичное число 111, соответствующее 7 в десятичной системе счета (см. рис. 4.20 д). При этом на всех инверсных выходах будут действовать напряжения логического 0, т. е. по инверсным выходам в счетчике будет записано число 000, соответствующее 0 в десятичной системе счета.

Если теперь на входе управления счетом будет действовать напряжение логического 0, то входы триггеров ТТ2 и ТТ3 будут подключаться через логические схемы «И-ИЛИ» не к прямым выходам, а к инверсным. После окончания первого импульса произойдет переключение первого триггера и на его прямом выходе появится 0, а на инверсном выходе, соответственно, 1.

Таким образом – в счетчике по прямым выходам ужу будет записано число 110, соответствующее 6 в десятичной системе. После окончания второго импульса на прямом выходе первого триггера будет действовать 1, а ранее действовавшее