Регістри і лічильники імпульсів, страница 8

Імпульси вхідної послідовності подаються одночасно на всі елементи DD 4.1 – DD 4.3, і там, де є дозвіл від минулих тригерів, вони поступають на входи тригерів, викликаючи їх зпрацювання. Такий принцип покладений в основу роботи чотирьох­розрядного лічильника К561ИЕ10. Імпульс переносу формується елементом DD 4.3 переносу в тому випадку, коли на прямих виходах всіх тригерів записана логічна одиниця. Як виплива з роботи лічильників, в схемі, що розглядалася, всі тригери по­чинають перекидатися практично одночасно, завдяки чому суттєво скорочується тривалість затримки, яка, до того ж, не залежить від кількості розрядів. Однак число розрядів обмежується кількістю входів елементу DD 4.3. Недолік лічильників з паралельним переносом складається в їх критичності до тривалості вхідних імпуль­сів та пауз між ними.

Схеми лічильників більшої розрядності набираються з груп лічильників малої розрядності за прикладом, наведеним на рис.2.3, б. При цьому організовується пара­лельний міжгруповий переніс, при якому вихідний вивід переносу кожної групи не використовується. В мікросхемі К561ИР10, про яку вже йшла мова, міститься два незалежних лічильника, що відповідають схемі рис.2.3, а. Нарощення розрядності таких лічильників може здійснятися по засобу послідовного або паралельного пере­носу. В останньому випадку для цієї мети використовуються зовнішні елементи.

Наведені на рис.2.3 схеми лічильників є асинхронними, тому їх використання в синхронних схемах досить ускладнено, зважаючи на те, що схема станів їх тригерів буде дещо відставати від серії синхроімпульсів, і таке відставання треба врахову­вати. Цей недолік відсутній в синхронних лічильниках з паралельним переносом. Їх відмінна особливість побудови полягає лише в заміні асинхронних тригерів син­хронними та формуванні загального керуючого виводу для подачі синхроімпульсів (див. штриховий зв’язок на рис.2.3, а). В той же час, робота такого лічильника буде декілька відрізнятися. Відмінність полягає в тому, що динамічним входом тригеру є синхровхід, в вхід Т – потенційним входом, який повинен лише підготовляти тригер до зпрацювання. Тому зчитані імпульси, що подаються на вхід лічильника, виконують також функцію тих, що підготавляють. Подібним чином побудований лічильник К155ИЕ9 (рис.2.4). Тут входи D1 – D8 призначені для передчасного запису стану, минуючи синхровхід С. Вхід S₁ призначений для дозвілу вводу інформацїі по D1-D8. Вхід S₂ – дозвіл зчитування, а S₃ – дозвіл переносу по виходу Р, призначеному для нарощення лічильників.

Нормальне зчитування імпульсів по входу С здійснюється при S₁=S₂=S₃=R=1. Встановлення нульового стану лічильника здійснюється при R=0. Інформація з входів D1-D8 вводиться в лічильник по команді S₁=0 незалежно від стану входів S₂ i S₃ по тактовому входу С (за фронтом синхроімпульсу). Більш докладний опис роботи лічильника викладений в [15]. Максимальна його частота зчитування 25 мГц, в порівнянні з 10 мГц для К155ЕИ5.

При нарощенні синхронних лічильників спосіб синхронізації окремих мікросхем залишається аналогіч­ним викладеному.

Для побудови реверсивних лічильників, як вже помічалося, необхідно лише змінити зв’язок виходів передвключених за допомогою двовходового мультиплек­сора, що підключається до виходів кожного тригеру. Приклад реалізації такого лі­чиль­ника наведений на рис.2.5. Його схема аналогічна рис.2.3, а з тією лише різни­цею, що виходи тригерів DD2, DD5, DD6 через мультиплексори на елементах DD8, DD9, DD10 підключені до відповідних входів елементів И, виконаних на DD3, DD4, DD7. Керування мультиплексорами здійснюється по входу UP/DN. За відповідним сигналом на вході мультиплексора підключають прямі та інверсні виходи тригеру до наступних елементів схеми. На виході елемента DD7 при додаванні сигналу перено­су, що виробляється, а при відніманні – сигнал займу. Перемикання напрямку зчиту­ван­ня дозволяється лише при нульовому рівні зчитуючого сигналу, коли тригери зна­ходяться в режимі зберігання та  зміна вхідних сигналів мультиплексорів на них не вплива. За таким принципом побудовані лічильники К155ИЕ6, К155ИЕ7.

В наведеній схемі є лише один вхід і для додавання та для віднімання С(±1)(±1) та керуючий вхід SU/SD для перемикання режиму. Такий принцип закладений в лічильниках К561Е11, К561ИЕ14. Широко використовується і інший спосіб керування реверсивними лічильниками, при якому входи для додавання вхід­них імпульсів і для їх віднімання розподілені. Звичайно такі лічильники та роздільні виходи переносу Р та займу В. При нарощенні розрядності вихід Р підключаються до входу +1 сусіднього старшого лічильника, а вихід В – до входу –1. Такий принцип використовується в лічильниках К155ИЕ6 та К155ИЕ7. Лічильники з роздільними входами +1 та –1 за допомогою мультиплексора можна перетворити в лічильник з одним інформа­ційним та одним керуючим входами. На рис.2.6,а наве­дено умовне зображення мік­росхеми К155ИЕ6, що представляє собою двійково­десятичний реверсивний лічильник. Аналогічна структура та керування у двійкового лі­чиль­ника К155ИЕ7, в накресленні якого замість вивода ³9 є ³15. Обидві мікро­схеми володіють багатьма функціональними можливостями. Умовне позна­чен­ня виводів ³9 та £0 відповідє передчасно введеним позначенням Р та В. Нарощення лі­чильників може здійснюватися послідовним їх з’єднанням. При цьому способі наро­щення поєднуються входи С та R всіх лічильників, а виходи Р та В попередніх мікросхем поєднуються відповідно з входуми +1 та –1 наступних. Можливі стани лі­чиль­ників приведені в [6,15].