Двоичные реверсивные счетчики

 

(Слайд) Счетчик, способный выполнять и операцию суммирования импульсов, и операцию вычитания называется реверсивным.

Используя различные варианты прямого и обратного счета, можно получить реверсивный счетчик. Такое переключение осуществляется с использованием элементов И-ИЛИ, (рисунок 18.8) И-ИЛИ-НЕ (рисунок 18.9),которые устанавливаются между триггерами.

 

 

Рисунок 18.8 – Двоичный реверсивный счетчик с ключами 2И-2ИЛИ

(Слайд)

 

Рисунок 18.9 – Двоичный реверсивный счетчик с ключами 2И-2ИЛИ-НЕ

 

Управление процессом переключения осуществляется специальным сигналом Z (см. рисунок 18.9). При этом сигнал и на входе i-го триггера определяется выражением:

.

Если , получаем , т. е. вход i-го триггера подключается к инверсному выходу (i-1)-го триггера. Счетчик будет работать в режиме вычитания.

При  имеем  счетчик работает в режиме суммирования.

Реверсивный счетчик на функциональных схемах имеет два входа, обозначаемые соответственно +1 и «-1». Выбор одного из них осуществляется по значению сигнала . Примером реверсивного счетчика, выполненного в виде интегральной микросхемы, является 4-х разрядный двоичный счетчик 1553И E 17.

На рисунке (см. рисунок 18.8) показан другой вариант построения реверсивного счетчика. Возможны и другие варианты, использующие тот же самый принцип организации межразрядных связей.

При поступлении на вход   логического нуля   на выходы верхних по схеме элементов «И»поступает логическая единица и к инверсным динамическим входам триггеров подключены прямые входы предыдущих триггеров. Счетчик выполняет операцию суммирования. При подаче сигнала  по входам триггеров (инверсным динамическим) подключается инверсный выход предыдущих триггеров и выполняется операция вычитания.

В рассмотренных счетчиках при последовательном соединении триггеров переключение каждого триггера может произойти только после переключения предыдущего. Поэтому они называются счетчиками с последовательным переносом. Такие счетчики отличаются простой схемой, но в то же время имеют наибольшее время установления выходного кода, которое к тому же является различным при различном состоянии счетчика.

(Слайд)

Ключевые термины

 

Счетчик – функциональный узел комбинаторной логики, предназначенный для счета сигналов.

Двоичный счетчик – схема, генерирующая при подаче на счётный вход последовательность двоичных кодов.

Суммирующий счетчик – выдающий последовательность с возрастанием кода.

Вычитающий счетчик – выдающий последовательность с уменьшением кода.

Реверсивный счетчик – в котором предусмотрено переключение из суммирующего режима в вычитающий и обратно.

Синхронный счётчик – осуществляет все переключения только при наличии разрешающего синхросигнала.

Динамический вход ИМС – управляющий вход, выполняющую свою функцию по фронту сигнала.

Статический вход ИМС – управляющий вход, выполняющую свою функцию при подаче определённого уровня сигнала.

 

 

Принятые сокращения

 

ИМС – интегральная микросхема

 

Краткие итоги

 

Счетные схемы – счетчики и сумматоры являются основными комбинаторными узлами при синтезе арифметических устройств ЭВМ. Счётчики представляют собой последовательное соединение триггеров.