Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Состояния двоичного счетчика



Х У3 У2 У1 У0


Рассматривая табл. 5.1 сверху вниз, можно отметить следующие закономерности:

1. Значение переменной yi изменяется тогда, когда переменная в соседнем младшем i-1 разряде переходит из состояния «1» в состояние «0»;

2. Значение выходной переменной yi изменяется при поступлении очередного импульса счета в том случае, когда переменные во всех младших разрядах yi-1, …, y0 находятся в состоянии “1”.

Первый вывод говорит о возможности реализации счетчика асинхронного типа, второй позволяет реализовать синхронный счетчик.

Закон построения вычитающего счетчика, в котором выходной код уменьшается на 1 при поступлении каждого входного импульса, также может быть получен из табл. 5.1, читая ее снизу вверх:

1. Значение выходной переменной yi в вычитающем счетчике изменяется, когда переменная в соседнем младшем разряде yi-1 переходит из состояния «0» в состояние «1» (в сокращенном обозначении «0» «1»);

2. Значение выходной переменной yi изменяется при поступлении очередного импульса счета в том случае, когда переменные во всех младших разрядах yi-1, …, y0 находятся в состоянии «0».

Асинхронный двоичный счетчик может быть реализован в виде цепочки триггеров, как показано на рис. 5.1. Тактовый вход каждого их последующих триггеров подключен к выходу предыдущего. Для получения суммирующего счетчика триггеры должны изменять свое состояние при переходе «1» «0». Следовательно, нужны триггеры, срабатывающие по заднему фронту импульсов, например, JK-триггеры типа M-S при условии J=K=1. В таких счетчиках можно легко наращивать разрядность. Например, при помощи 10-разрядного двоичного счетчика можно посчитать 1023 импульса.

Временные диаграммы работы счетчика при воздействии серии входных импульсов XC2 приведены на рис. 5.1, б.

Каждый JK-триггер выполняет функцию не синхронизируемого триггера со счетным входом. По спаду единичного выходного сигнала изменяется состояние триггера младшего разряда счетчика на противоположное.

Обычно счетчик имеет цепь установки в нулевое состояние (сброс триггеров в 0). Однако, начальное состояние счетчика может быть и ненулевым. Начальное состояние может устанавливаться передачей в счетчик некоторого кода и с него будет начинаться счет единиц. Такой режим работы счетчика необходим, например, при образовании последовательности адресов команд при заданном исходном адресе.

Характерной чертой асинхронного счетчика является то, что импульсы счета поступают на тактовый вход только первого триггера, а каждый из последующих триггеров управляется выходными сигналами предыдущего. Это приводит к тому, что изменение каждого из выходных сигналов от У0 до Уi происходит с задержкой, равной времени срабатывания триггера. С ростом разрядности счетчика и будет возрастать задержка поступления сигнала на вход некоторого i-ого разряда относительно времени поступления входного сигнала ХС2 на вход С младшего разряда счетчика. Из временной диаграммы видно, что такая задержка может привести к искажению информации в счетчике (моменты времени 4 и 8). Поэтому асинхронный счетчик имеет ограничение быстродействие.

 

а) принципиальная схема; б) временные диаграммы

Рис.5.1- Асихронный двоичный счетчик с последовательным переносом

Для повышения быстродействия счетчик выполняется с параллельным переносом, который называется синхронным. Его отличительной особенностью (рис. 5.2) является то, что выходы всех предшествующих разрядов подаются на входы J и K i-ого триггера.

а) принципиальная схема; б) временные диаграммы.

Рис.5.2 – Двоичный синхронный счетчик с параллельным переносом

Длительность переходного процесса в таком счетчике равна длительности переключения одного разряда. Из схемы видно, что с возрастанием порядкового номера триггера увеличивается число входов в элементах «И» JK-триггеров. А так как число входов J и K и нагрузочная способность выходов триггеров ограничена, то и разрядность счетчика с параллельным переносом невелика и обычно равна четырем. Поэтому при числе разрядов счетчика, большем максимального числа входов J и К, счетчик разбивают на группы и внутри каждой группы строят цепи параллельного переноса. Такое решение удобно потому, что счетчики реализуют в виде ИС в отдельном корпусе. В этом случае при последовательном переносе просто осуществляется увеличение разрядности счетчика.

При использовании триггеров с одной парой J-K входов наращивание разрядов можно осуществить применением в цепях межразрядных связей дополнительные схемы совпадения, на которые поступает информация с выходов предыдущих разрядов.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 520; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.016 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь