Двоичные суммирующие счетчики

При последовательном соединении нескольких счетных Т-триггеров получаем схему простейшего синхронного счетчика (рисунок 18.2 а). При этом выход самого последнего триггера будет являться самым старшим разрядом двоичного кода на выходе счетчи ка, выход самого первого триггера – младшим разрядом в соответствии с временной диаграммой, представленной на рисунке 18.2 б. Данной схеме соответствует УГО на рисунке 18.2 в. Как правило, у счетчиков предусматриваются вход  для принудительного сброса в нулевое состояние (когда все триггеры схемы сброшены в ) и выход переноса , устанавливаемый в 1 в том случае, когда прошла вся последовательность импульсов (рисунок 18.2 б). Для схемы 3-разрядного счетчика, представленной на рисунке 18.2, это коды от 000₂ до 111₂. (Слайд)

Рисунок 18.2 – Суммирующий двоичный счетчик на базе Т триггера:

А – функциональная схема; б – временная диаграмма работы; в – УГО

 

Выход переноса может быть использован для последовательного соединения нескольких счетчиков с целью повышения разрядности подсчитываемого числа.Такие схемы называются схемами с последовательным переносом. Существуют также и более сложные схемы с параллельным переносом.

Схема счетчика, позволяющего посчитать любое количество импульсов, меньшее шестнадцати, приведена на рисунке 18.3. Количество поступивших на вход импульсов можно узнать, подключившись к выходам счетчика Q 0... Q 3. Эти сигналы можно рассматривать как двоичное число, которое можно в дальнейшем обрабатывать по правилам двоичной арифметики.

(Слайд)

Рисунок 18.3 – Схема четырехразрядного суммирующего счетчика, построенного на универсальных D -триггерах

 

Для иллюстрации работы двоичного счетчика воспользуемся временными диаграммами сигналов на входе и выходах этой схемы, приведенной на рисунке 18.3. Эти временные диаграммы показаны на рисунке 18.4.

(Слайд)

 

Рисунок 18.4 – Временная диаграмма четырехразрядного суммирующего счетчика, построенного на универсальных D -триггерах

 

Проанализируем приведенные временные диаграммы. Пусть первоначальное состояние всех триггеров анализируемого счетчика будет нулевым. Это состояние видно в начальной области временных диаграмм. Запишем его в нулевую строку таблицы 18.1. После поступления на вход счетчика тактового импульса (который воспринимается по заднему фронту) первый триггер изменяет свое состояние на противоположное, т. е. теперь в этом триггере будет записана единица.

(Слайд)

Таблица 18.1 – Изменение уровней на выходе суммирующего