Счетчик - такое устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счетчики строятся на Т-триггерах, причем вход первого триггера является входом счетчика. Номер состояния счетчика, как и регистра, определяется значением на выходах триггеров, образующих двоичный код числа , причем .
.
Текущее состояние СТ (количество импульсов, поступивших на вход СТ) определяется двоичным кодом, в качестве разрядных цифр которого служат сигналы с выходов соответствующих триггеров. Оно может быть определено также номером состояния, т.е. десятичным эквивалентом двоичного кода.
Классификация.
Счетчики могут быть синхронными и асинхронными.
По реализуемым функциональным возможностям возможно построение суммирующих, вычитающих, реверсивных счетчиков. По способу организации внутрикаскадных связей, определяющих быстродействие, счетчики различают с последовательным, параллельным и сквозным переносом.
Основными характеристиками счета являются:
1. Быстродействие
2. Коэффициент счета.
Классификационные признаки независимы и могут встречаться в различных комбинациях.
А®10011 + 1 10100®А+1 |
В суммирующем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу. На примере сложения числа с единицей проанализируем изменение кода после сложения
1. Триггер нулевого разряда переключается в противоположное состояние независимо от состояния других триггеров, т.к. входной импульс имеет и фронт и срез.
2. Переключение триггеров в счетчике происходит в противоположное состояние
3. Переключение происходит от младшего разряда к старшему по срезу, т.е. прямой выход предыдущего триггера соединяется с инверсным входом (срабатывает по срезу).
Таблица истинности суммирующего счетчика
Nимп | Q2 | Q1 | Q0 |
1 | |||
Каждый триггер счетчика делит частоту на 2, а коэффициент деления счетчика , где n – число разрядов в счетчике. В пределах коэффициента счета количество поступивших импульсов однозначно отражается двоичным кодом на выходах счетчика. Максимальное число, которое может быть записано в счетчик , очередной импульс обнуляет счетчик и счет начинается сначала.
В вычитающем счетчике при поступлении очередного импульса число, записанное в нем, уменьшается на единицу, соответственно особенности построения вычитающего счетчика можно проанализировать на примере
_ 11000 (24)(10)
10111 (23)(10)
|
Таблица истинности вычитающего счетчика
Nимп | Q2 | Q1 | Q0 |
Реверсивные счетчики могут работать как в режиме сложения, так и в режиме вычитания. Как следует из рис. 1, 2, для изменения режима работы необходимо подключать или прямой, или инверсный выход предыдущего триггера, входящего в счетчик, к Т входу последующего.
Если за период времени T поступит К импульсов при работе счетчика в режиме суммирования и N импульсов при работе счетчика в режиме вычитания, то состояние счетчика будет равно K - N (при условии, что число импульсов K и N может однозначно подсчитываться счетчиком, т.е. разрядность счетчика и ).
Интегральные микросхемы, в которых реализованы счетчики, обозначаются буквенным кодом ИЕ (ИЕ6, ИЕ7,ИЕ12, ИЕ13, и т.п.)