Основные понятия и определения электроники. Компонентная база электроники, страница 19

Как видно из таблицы 5.1, четырехразрядный счетчик может подсчитать до 15 импульсов. При подаче 16-го импульса счетчик обнуляется и при последующих импульсах начинает подсчет циклически.

Максимальное число N_max , до которого может досчитать счетчик, связано с его разрядностью n следующим соотношением:

                                                      N_max =2ⁿ-1.                                     (5.1)

Рассмотренный счетчик является суммирующим, так как считает в прямом направлении. Бывают и вычитающие счетчики, считающие в обратном направлении. Так на схеме счетчика, приведенной на рис. 5.5, для получения вычитающего счетчика необходимо вместо инверсных выходов Т-триггеров использовать прямые выходы. Но чаще оба вида счетчиков совмещают в одном счетчике, который называют реверсивным.

Двоичные счетчики используют как внутренние элементы сложных цифровых интегральных микросхем, в том числе и микропроцессоров, а также для организации выдержек времени, т. е. в таймерах.

5.4. Регистры

Регистр (register) – это функциональный элемент цифровой электроники, являющийся простейшим запоминающим устройством. Количество цифровых выходов регистра, как правило, равно его разрядности.

Схема четырехразрядного регистра на основе D-триггеров и его условное обозначение приведены на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Схема четырехразрядного регистра на основе D-триггеров и его уловное обозначение

Регистр обязательно имеет вход записи С, входы данных D_i и выходы Q_i . Двоичный код, поданный на входы D_i , записывается в регистр и появляется на выходах Q_i в момент подачи фронта импульса (перепада из 0 в 1) на вход С. Регистр – это энергозависимая память. При выключении питания все данные теряются.

Рассмотренный регистр является параллельным, т. е. запись двоичного кода в нем происходит во все разряды одновременно (регистр хранения). Бывают также последовательные (сдвиговые) регистры. У них двоичный код подается на один вход путем последовательной смены логических уровней триггеров за каждый тактовый импульс.

Регистры применяются как внутренние элементы статических оперативных запоминающих устройств и микропроцессоров.

5.5. Дешифраторы

Дешифратор (decoder) – это комбинационная логическая схема, в которой каждой из комбинаций логических уровней на входах соответствует логический уровень только на одном из ее выходов (преобразует код двоичного числа в десятичное). Разрядность дешифратора, как правило, равна количеству его цифровых входов.

Схема двухразрядного дешифратора и его условное обозначение приведены на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Схема двухразрядного дешифратора и его условное обозначение