Синтез структуры счетчика и исследование функций счетчика с заданными параметрами. Классификация счетчиков по признакам, страница 5

В ряде случаев возникает необходимость  построения  счетчиков с К <

< 2^N, работающих в произвольном коде (с произвольным порядком счета). Для построения подобного счетчика необходимо составить таблицу переходов счетчика из одного состояния в другое в соответствии с заданными кодами состояний и коэффициентом пересчета К. По таблице переходов определяются требуемые значения сигналов на информационных входах триггеров всех разрядов. Далее находятся логические выражения для этих сигналов как функции состояний триггеров разрядов счетчика. После минимизации логических функций (например, с помощью карт Вейча- Карно) строится схема счетчика на имеющейся в распоряжении элементной базе. Такие счетчики могут строиться на двухступенчатых триггерах любого типа и использоваться для построения формирователей различных кодовых последовательностей.

Счетчики на  регистрах  сдвига

Регистр сдвига, замкнутый в кольцевую схему (рис.12), также может быть использован в качестве цифрового счетчика. В кольцевом регистре сдвига обычно продвигается одна единица, которая при поступлении очередного входного импульса переписывается в следующий разряд регистра. После того, как единица достигнет последнего триггера, с приходом следующего продвигающего импульса она перепишется в первый триггер и цикл счета повторится. В этом счетчике количество подсчитанных импульсов равно числу разрядов регистра и определяется положением логической единицы в данный момент времени. Поэтому такие счетчики требуют существенно больших аппаратных затрат, чем счетчики на Т-триггерах. Однако для таких счетчиков не требуется дешифратор для перевода состояний в унарный код. Кроме того, в кольцевых счетчиках отсутствует последовательное распределение переноса. По этой причине задержка выходного сигнала счетчика относительно входного определяется временем переключения триггера одного разряда. При большом значении коэффициента пересчета К построение счетчика по этой схеме нецелесообразно. Перед началом работы счетчик должен быть установлен в исходное состояние по входам S и R соответствующих триггеров.

Для уменьшения числа триггеров кольцевые счетчики можно соединить последовательно. В этом случае выходной сигнал первого счетчика является продвигающим для последующего. Суммарный коэффициент пересчета такого комбинированного счетчика (число состояний) при последовательном соединении двух кольцевых счетчиков К = М . L, где М и L - число триггеров в первом и втором счетчике соответственно (рис.13).

Число триггеров в рассматриваемом счетчике будет минимальным, если M = L или имеет близкие значения. Следует отметить, что при последовательном соединении счетчиков возрастает задержка в формировании выходного сигнала. При последовательном соединении счетчиков также требуется их начальная установка.

Введение в кольцевой счетчик на регистрах сдвига логических обратных связей дает возможность получить почти такой же коэффициент пересчета, как и на Т-триггерах при равном количестве триггерных схем. В этом счетчике могут быть получены состояния от 1 до 2^N - 1. Отсутствует только нулевое состояние.

Для создания логической обратной связи обычно используется сумматор по модулю два. Работа кольцевого счетчика с логической обратной связью при К = 7 (рис.14) описывается таблицей функционирования (табл.2).

Таблица 2

Кодирование состояний кольцевого счетчика