Счетчик с параллельным переносом.

101 0111

101 1000

(101 – неизмененная часть, 0111 – изменяемая часть)

Изменяются все разряды до первого нуля включительно на противоположные. Прибавить единицу, означает переключить все младшие разряды счетчика до первого нуля включительно.

Схема счетчика на JK-триггерах.

асинхронный счетчик с параллельным переносом

t_уст. = t_Тг. t_з.пер. = t_Тг. + t_&.

t_{u min} = t_uТг.min Т = t_Тг. + t_& => f_max =1/(t_Тг. + t_& ).

Каждый триггер имеет на входах JK 00 или 11, что определяется элементом «И», если младшие разряды в единицах, то на выходе 1, в противоположном случае 0. В первом случае, триггер изменяет свое состояние - на противоположное, во втором случае - нет.

Вывод:

1) Схема имеет максимальное быстродействие как счетчик, однако как делитель частоты проигрывает схеме с последовательным переносом.

2) С увеличением разрядности, сильно увеличиваются затраты схемы:

а) растет число элементов «И»;

б) увеличивается количество входов у элементов «И»;

в) возрастает нагрузка на выходы триггеров, особенно Q₁.

УГО этого счетчика.

 

Синхронный счетчик с параллельным переносом.

 

 

УГО:

Большинство счетчиков с параллельным переносом четырехразрядные.

Если +1 = 0, на всех входах JK нули и триггеры окажутся в режиме хранения, по синхроимпульсу ни один триггер не изменит своего состояния. Если +1 = 1, то схема функционирует как предыдущая схема асинхронного счетчика с параллельным переносом, остальные параметры практически совпадают.

J₄K₄ = Q₁Q₂; J₈K₈ = Q₁Q₂Q₄

Счетчик со сквозным переносом.

 

t_уст. = t_Тг. t_з.пер. = t_Тг. + (n-2)t_&. (t_з.пер. на входах всех триггеров будет постоянное значение).

t_{u min} = t_uТг.min Т = t_Тг. + (n-2)t_& => f_max =1/(t_Тг. + (n-2)t_& )

Разница между счетчиком с параллельным переносом и сквозного равна t_& (n-3) = ∆ t.

Средняя интегральная схема, и малая интегральная схема (СИС, МИС): _→ T = (n-1)τ

БИС: t_Тг> > t_& ; T≈ t_Тг

Схема имеет меньшие аппаратные затраты по сравнению со схемой с параллельным переносом. В данной схеме перенос последовательно распространяется через элементы «И», поэтому в литературе ее называют также схемой с последовательным переносом. Если коньюнкторы и триггеры реализуются на схемах малой и средней интеграции, то их задержки соизмеримы и быстродействие схемы близко к быстродействию схемы с последовательным переносом. При реализации счетчика в БИС задержка внутри кристалла, часто на порядок меньше, задержки от кристалла до внешнего контакта (корпуса микросхемы) в этом случае быстродействие схемы приближается к счетчику с параллельным переносом.

Счетчики с групповым или комбинированным переносом.

Весь счетчик разбивают на группы. Внутри групп организуется параллельный перенос. Между группами перенос последовательный или сквозной.

 

 

Пока 4 младших разряда не равны 1, сигнал на входе +1 2-го и 3-го счетчика равны нулю и они сохраняют свое состояние. Когда первый счетчик досчитает до 15 Q₁=Q₂+Q₄+Q₈=1 и сигнал +1 перейдет в единицу «а» станет равным единице, по спаду +1 Q₁= Q₂= Q₄= Q₈=0 перейдет в состояние все нули, на выходе элемента «И» спад приведет к срабатыванию второго счетчика, и он увеличиться на единицу получим 16. повторный сигнал а=1, появится лишь когда первый счетчик заново досчитает до всех единиц. В представленной схеме между группами сквозной перенос. Чтобы получить последовательный перенос, надо убрать элементы «И» но добавить связь нарисованную штриховой линией.

Год

Реверсивные счетчики.

Это счетчики выполняющие, по крайней мере, 2 микрооперации: суммирование и вычитание. Существует два способа реализации данного счетчика:

а) Изменением межразрядных связей б) Обращение кодов.

 

При 1 верхние элементы И₍₁₎ заблокированы. Через нижние элементы проходит инверсное значение выхода предыдущего триггера на вход последнего триггера.

Получаем схему суммирующего счетчика с последовательным переносом.

При 0 уже заблокированы нижние элементы «И-НЕ» и прямые значения с выходов триггеров поступают на вход следующих триггеров (элемент 1, 3). Получаем схему вычитающего счетчика с последовательным переносом.

б) Способ обращения кодов.

Прямое Обращенное

0 0 0 1 1 1

0 0 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

0 1 1 1 0 0

1 0 0 0 1 1

1 0 1 0 1 0

1 1 0 0 0 1

1 1 1 0 0 0 (инверсный «обращенный» код)

При увеличении прямого кода на единицу инверсное значение на единицу уменьшается. Следовательно, чтобы менять суммирование и вычитание необходимо выдавать на выход прямое значение триггеров при суммировании и инверсное при вычитании.

Однако при этом смена направления счета приводит к скачкообразному изменению кода на выходе. Чтобы смена направления счета не изменяла код необходимо выполнить двойное инвертирование: инвертировать содержание счетчика и выдавать противоположное значение с выходов триггеров. (Если выдавалось прямое значение, то перейти на инверсное или наоборот).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Вычитающий и реверсивный счетчики.
2. Исследование триггеров, счетчиков и дешифраторов
3. Суммирующие двоичные счетчики.
4. Счетчик команд IP (instruction pointer
5. Счетчики с произвольным значением модуля счета
6. Счетчики с произвольным модулем счета (недвоичные счетчики)
7. Счетчики электрической энергии
8. Устройство и принцип действия счетчика-расходомера РМ-5-П