Счетчики. Основные характеристики счётчика. Методика синтеза синхронных счетчиков.

Счетчики – устройства, предназначенные для подсчета единиц информации, поступающих на его вход. Такие устройства представляют собой набор триггеров, соединенных между собой определенным образом, количество которых определяется разрядностью счетчика. Возможности счетчика определяются максимальным количеством подсчитываемых их единиц информации и характеризуются коэффициентом пересчета К. Обычно количество единиц информации определяется как К = 2ⁿ, где n – количество триггеров (разрядов) в схеме счетчика.

Характеристики счетчика:

- модуль счета (характеризуетчисло устойчивых состояний счетчика, т. е. предельное число вход­ных сигналов, которое может сосчитать счетчик).

- разрешающая способность (минимально допустимый период следований входных сигналов, при котором обеспечивается надежная работа счетчика. Чем больше частота поступления счетных сигналов, тем большее быстродействие требуется от счетчика).

- время регистрации (интервал времени между моментами поступления входного сигнала и окончания самого длинного переходного процесса в счетчике).

- емкость счетчика (максимальное число единичных сигналов, которое может быть зафиксировано на счетчике. Эта характеристика счетчика зависит от основания системы счисления и числа разрядов).

По направлению счета счетчики делят на суммирующие, вычитающие и реверсивные. По способу организации переноса – на синхронные, асинхронные и комбинированные.

Синтез синхронных счетчиков: синтез таблицы кодовых комбинаций; перенос на карты Карно; минимизация лог. функций, построение схемы счетчика.

Синхронные (или параллельные) счетчики характеризуются тем, что переключение триггеров всех разрядов осуществляется одновременно (синхронно) по единому входному счетному сигналу. На входы синхронизации C параллельно подаются счетные импульсы, поэтому вход C является счетным входом. Состояние выхода триггера изменяется на противоположное при поступлении на вход C каждого счетного импульса. В таком режиме счетчик осуществляет подсчет входных импульсов и фиксирует их в двоичном коде. Счет импульсов может производиться на увеличение (суммирование) или уменьшение (вычитание), начиная с предварительно установленного числа (кода).

 

20. Счетчики. Основные характеристики счётчика. Методика синтеза асинхронных счетчиков.

Счетчики – устройства, предназначенные для подсчета единиц информации, поступающих на его вход. Такие устройства представляют собой набор триггеров, соединенных между собой определенным образом, количество которых определяется разрядностью счетчика. Возможности счетчика определяются максимальным количеством подсчитываемых их единиц информации и характеризуются коэффициентом пересчета К. Обычно количество единиц информации определяется как К = 2ⁿ, где n – количество триггеров (разрядов) в схеме счетчика.

Характеристики счетчика:

- модуль счета (характеризуетчисло устойчивых состояний счетчика, т. е. предельное число вход­ных сигналов, которое может сосчитать счетчик).

- разрешающая способность (минимально допустимый период следований входных сигналов, при котором обеспечивается надежная работа счетчика. Чем больше частота поступления счетных сигналов, тем большее быстродействие требуется от счетчика).

- время регистрации (интервал времени между моментами поступления входного сигнала и окончания самого длинного переходного процесса в счетчике).

- емкость счетчика (максимальное число единичных сигналов, которое может быть зафиксировано на счетчике. Эта характеристика счетчика зависит от основания системы счисления и числа разрядов).

По направлению счета счетчики делят на суммирующие, вычитающие и реверсивные. По способу организации переноса – на синхронные, асинхронные и комбинированные.

Асинхронные счетчики представляют собой последовательно соединенную цепочку счетных триггеров, которые последовательно переключаются выходными сигналами предыдущих триггеров, поэтому такие счетчики получили название последовательных счетчиков.

Синтез асинхронных счетчиков:

- определение количества разрядов счетчика по формуле 2.4 (только для двоичных кодов) и составление таблицы функционирования.

- определение сигналов, подаваемых на тактирующие входы триггеров.

- заполнение прикладных диаграмм Вейча и выделение на них ячеек, соответствующих отсутствию разрешающего сигнала на тактирующих входах триггеров.

- заполнение диаграмм Вейча для уравнений входов с использованием прикладных диаграмм Вейча и таблиц переходов используемых триггеров.

- считывание с диаграмм Вейча уравнений входов в минимизированном виде с учетом дополнительно появившихся доопределяемых значений (ячеек диаграмм).

- перевод уравнений входов в структурный вид в используемом базисе логических элементов.

- изображение схемы счетчика.

21. Правила оформления схем цифровых устройств. УГО цифровых микросхем. Отечественная система условных буквенно-цифровых обозначений микросхем. Правила кодировки импортных микросхем. Разновидности корпусов микросхем.

 

Правила оформления схем цифровых устройств

Схема - графический конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

Электрические элементы и устройства на схеме изображают в виде условных графических обозначений, установленных стандартами ЕСКД или построенных на их основе. При необходимости применяют не стандартизованные условные графические обозначения. Стандартизованные или строящиеся на основе стандартизованных графические обозначения на схемах не поясняют; не стандартизованные обозначения должны быть пояснены на свободном поле схемы.

Размещение условных графических обозначений на схеме должно обеспечивать наиболее простой рисунок схемы с минимальным количеством изломов и пересечений линий электрической связи.

Условные графические обозначения, содержащие цифровые или буквенно-цифровые обозначения, допускается поворачивать против часовой стрелки только на угол 90 или 45°.

 

В зависимости от назначения и типа схем линиями изображают: электрические взаимосвязи (функциональные, логические и т. п.), пути прохождения электрического тока (электрические связи), механические взаимосвязи, материальные проводники (провода, кабели, шины), экранирующие оболочки, корпуса приборов и т. п., условные границы устройств и функциональных групп.

Рекомендуется изображать условные графические обозначения в положении, указанном стандартами, или повернутыми на угол, кратный 90°, за исключением случаев, оговоренных в стандартах. Для упрощения начертания схем или более наглядного представления отдельных цепей допускается поворачивать условные графические обозначения на углы, кратные 45° по сравнению с их изображениями в стандарте. При этом квалифицирующие символы излучения в обозначениях приборов (световой поток, рентгеновское излучение и т. п.) не должны менять своей ориентации относительно основной надписи схемы. Если же повороты и зеркальные изображения условных графических обозначений приводят к искажению или потере их смысла (например, обозначения контактов), то такие обозначения выполняют в положениях, приведенных в стандартах.

УГО цифровой микросхемы

Наименование	Обозначение
1. УГО, содержащее только основное поле
2. УГО, содержащее основное поле и одно (правое) дополнительное поле
3. УГО, содержащее основное поле и одно (левое) дополнительное поле
4. УГО, содержащее основное поле и два дополнительных, разделенных на зоны. Количество зон не ограничено.

   

Знаками «*» обозначены функции и метки выводов элементов.