Параметры, характеризующие динамические свойства счетчиков

1) Время установления или время регистрации:

- интервал от поступления импульса на вход, до появления нового кода на выходе.

2) Время задержки переноса:

- время от появления входного сигнала до появления сигналов на входе всех триггеров.

3) Минимальная длительность входного сигнала:

4) Минимальный период входного сигнала:

5) Максимальная частота работы счетчика:

 

Условное графическое обозначение:

Синхронный Асинхронный

 

S1	S0	Микрооперация
		Хранение
		+1
		-1
		Прием параллельного кода

 

C_I, C₀ – вход и выход переноса.

Остальные входы и выходы аналогичны регистрам.

СТ2 – двоичный счетчик.

СТ2-10 – двоично-десятичный счетчик.

 

 

Двоичный счетчик с последовательным переносом.

 

Схема функционирует как суммирующий счетчик. Однако из-за задержек срабатывания триггеров наряду с правильными показаниями счетчика встречаются и ложные. Для получения правильных значений результат необходимо считывать после окончания всех переходных процессов. Для этого иногда вводят специальные стробирующие импульсы.

 

Параметры:

В двоичном счетчике период выходного сигнала каждого разряда в два раза длиннее периода предыдущего разряда. По этому счетчик используется в качестве делителя частоты. Для получения вычитающего счетчика на вход Т триггера необходимо завести прямой выход (а не инверсный) предыдущего разряда.

Особенности схемы:

· Низкие аппаратурные затраты.

· Низкое быстродействие в качестве счетчика.

· Схема имеет наивысшее быстродействие в качестве делителя частоты.

 

Счетчик с параллельным переносом.

+
	Не изме- нилась	Инверти ровалась

Из примера видно, что после прибавления 1 результат, сравнивая его с исходным кодом, делится на не изменившуюся часть и изменившуюся. В изменившейся части все разряды инвертированы. Отсюда получаем правило, что прибавление 1 равносильно инвертированию всех младших разрядов счетчика до первого 0 включительно. Выявить комбинацию все 1 в младших разрядах можно с помощью конъюнктора. Таким образом, каждый разряд дополняется конъюнктором, число входов которого равно числу входов младших разрядов.

Параметры:

 

Q0	Q1	Q2	Q3
				импульс
				импульс
и т.д.

Схема счетчика имеет максимальное быстродействие, которое не зависит от числа разрядов.

Недостаток: дополнительные затраты в виде конъюнкторов, у которых с ростом числа разрядов увеличивается число входов и увеличивается нагрузка на выходы, особенно на первый разряд.

 

Условное графическое обозначение:

Это асинхронный счетчик

 

А это уже синхронный счетчик

 

Условное графическое обозначение:

 

 

Счетчик со сквозным переносом.

Параметры:

 

В литературе данную схему часто называют счетчик с последовательным переносом, однако его параметры отличаются от параметров счетчика с последовательным переносом, ранее нами рассмотренным, что проявляется если . Если же , то счетчики с последовательным и сквозным переносом имеют близкие динамические параметры.

 

Счетчик с комбинированным (или групповым) переносом.

Весь счетчик разбивается на группы. Внутри группы организуют параллельный перенос, между группами перенос сквозной либо последовательный.

 

 

Предположим все 12 разрядов счетчика в 0, при поступлении первых импульсов работает только первая группа, т.к. среди Q₀, Q₁, Q₂, Q₃ есть хотя бы один 0 и сигнал А равен 0, пока счетчик досчитает до 14. Следующий спад после 14 переводит все разряды первой группы в 1, но к этому времени сигнал «+1» и сигнал А остается в 0. Появление импульса «+1» переведет А в 1, спад же «+1» сбросит все разряды первой группы и сбросит сигнал А. Спад сигнала А увеличит на единицу счетчик второй группы. В результате после числа 15 (01111) получим 16 (10000). Следующий импульс появится на 16-ом периоде «+1».

Если вместо элементов «И» на вход «+1» группы завести старший разряд предыдущей группы, то между группами получим последовательный перенос.

 

Реверсивные счетчики.

Существуют два способа построения реверсивных счетчиков:

· Основанный на изменении межразрядных связей.

· Основанный на обращении кодов.

 

Построение реверсивного счетчика способом изменения межразрядных связей.

При V=1 верхние конъюнкторы заблокированы. Сигнал с инверсного выхода триггера через два инвертора «И-НЕ» поступает на вход Т, получаем схему суммирующего счетчика с последовательным переносом. При V=0 блокируются нижние конъюнкторы и прямой выход триггера через два инвертора «И-НЕ» поступает на вход Т, получаем схему вычитающего счетчика с последовательным переносом.

 

Построение реверсивного счетчика способом обращения кода.

 

Прямые значения Инверсные значения

с триггеров с триггеров

Если прямые значения выходов разрядов увеличивается на 1, то их инверсии уменьшаются на 1, следовательно, при выдаче прямого значения разрядов получаем суммирование, а при выдаче инверсного – вычитание. Однако, если в момент смены направления счета, вместо прямого значения выдать инверсное, или наоборот, то момент смены приведет к изменения значения на выходе. Чтобы этого не произошло надо произвести двойную инверсию: 1 – инвертировать содержимое счетчика и 2 – выдать инверсное значение.

Данный способ удобен лишь в том случае, если в счетчике имеются обе микрооперации.