Счетчик импульсов с переменным коэффициентом счета

Для построения счетчика с модулем К_сч = 2ⁿ используется устройство из n триггеров, для которых выполняется условие 2ⁿ > К_сч. Такой счетчик может иметь лишние устойчивые состояния (2ⁿ – К_сч). Исключить их можно вводом обратной связи, по цепям которых счетчик, досчитав до числа К_сч сбрасывается.

Работу счетчика делителя рассмотрим на примере схемы с К_сч=13 (рисунок 5.43).

Для выполнения такого счётчика в схему включают 4 триггера (т.к. 2³ < 13 < 2⁴).

Счетчик должен иметь 13 устойчивых состояний N = 0, 1, 2, 3…11, 12. В том такте, в котором он должен был бы перейти в тринадцатое устойчивое состояние (N = 13), его необходимо сбросить. Для этого в схему вводят обратную связь, выполненную на логическом элементе И-НЕ (DD5) (т.к. вход сброса R инверсионный.

 

Рисунок 5.43

Входы логического элемента DD5 подключают к тем выходам счётчика, на которых формируются «1», когда счётчик досчитает до числа равного коэффициенту счёта. Выход логического элемента соединяют с входами сброса триггеров.

Коэффициенту счета К_сч = 13 соответствует состояние выходов Q4 Q3 Q2 Q1= 1101₂. Выходы Q4 Q3 Q1 соединяются с входами логического элемента DD5.

Только с приходом 13 импульса на выходе DD5 будет лог. «0», который сбросит все триггеры.

За один цикл счета DD5 сработает только один раз и вернет схему в нулевое положение (штриховыми линиями показаны эпюры выходных напряжений триггеров, если бы не было элемента DD5).

На диаграмме в самом начале тринадцатого состояния на выходе Q1 появляется «1» так называемая «просечка», вырабатывающая сигнал сброса всех триггеров.

 

Двоично-десятичный счётчик с параллельным переносом

Микросхема К155 ИЕ9

В качестве примера рассмотрим микросхему К155ИЕ9. Микросхемапредставляетдвоично-десятичный суммирующий счетчик с парал­лельным переносом. К155ИЕ9 отличается от рассмот­ренных ранее счетчиков с последовательным переносом бо­лее высоким быстродействием, а также некоторыми функ­циональными особенностями.

Условное изображение счет­чика представлено на рисунке 5.44.

Рисунок 5.44

Помимо счетного входа Т и входа установки нуля R микросхема имеет:

· D1, D2, D4, D8 - четыре входа для зада­ния счетчику желаемого состояния от 0 до 9, минуя вход Т (так называемая предварительная установка);

· V1 - вход вводав счетчик информации со входов D1, D2, D4, D8;

· V2 -- вход разрешения счет;

· V3 - вход разрешения переноса;

· Q 1, Q2,Q4, Q8 - прямые выходы от разрядов счетчика;

· Р - вы­ход переноса.

Разрядами счетчика служат типовые JK- триггеры MS- структуры.

Нормальный счет (без ввода информации со входов D1, D2, D4, D8) происходит при VI=V2=VЗ=R=1, ког­да входные импульсы поступают на вход T. Состояния вы­ходов Q1, Q2, Q4, Q8 при этом будут изменяться в двоич­но-десятичном коде от 0 до 9. Смена состояний происходит по фронту 0,1 счетных импульсов (за счет инвертора на входе). Синхронное переключение триггеров предотвраща­ет ложные импульсы, обусловленные временными задерж­ками.

На выходе переноса Р импульс высокого уровня «1»формируется с 9-м входным импульсом (т.е. при Q4=Q1=1 и Q3=Q2=0). По длительности он равен сигналу на выходе Q1=1 (без учета за­держки во внутренних элементах). Этот импульс исполь­зуется при каскадировании (наращивании) счетчиков, а также при использовании их в качестве делителей. Вход V3 является разрешающим по отношению к выходу Р.

Сигнал V2=0 прерывает счет. Информация на выходах Q1, Q2, Q4, Q8 при этом сохраняется.

Вход R обладает приоритетом по отношениюко всемостальным входам. Установка нулевого состояния Q1 = Q2=Q3=Q4=0 обеспечивается сигналом R=0.

Информация с входов D1, D2, D4, D8 вводится в счетчик по команде V1=0 независимо от состояния входов V2 и VЗ. При этом каждый выход Q_i, принимает состояние своего входа D_i, в момент появления фронта 0,1 очередного счетного импульса. В ходе счета входные импульсы суммируются с записанным числом.

Таблица 5.10 характеризует режимы работы счетчика.

Таблица 5.10 - Состояния микросхемы К155ИЕ9

Входы	Выходы	Режим работы
R	T	V2	V3	V1	Di	Qi	P
	X	X	X	X	X			Установка нуля
	_|−	X	X		1(0)	1(0)	*	Предварительная запись (параллельная)
	_|─				X		*	Счет
	X		X		X	Qin	*	Хранение
	X	X			X	Qin

Примечание. Сигналы * зависят от сигналов на выходах Q1, Q2, Q4, Q8.

Если инвертированный сигнал с выхода переноса Р по­дать на вход разрешения записи V1 (рисунок 5.41), получится программируемый счетчик-делитель с переменным коэффи­циентом деления, определяемым формулой

K_дел=10-M

где М— число в двоично-десятичном коде, записанное в счетчик через входы D_i.

Частота импульсов на выходе пе­реноса находится по формуле

f_вых=f_вх/K_дел.

Рисунок 5.45

Сочетания сигналов на входах D_i, обеспечивающие раз­личные коэффициенты деления, приведены в таблице 5.11.

Таблица 5.11 - Сигналы на информационных входах микросхемы К155ИЕ9 для разных коэффициентов деления

Кдел	Входы
D8	D4	D2	D1

Во время счета во избежание сбоев не должны происходить переходы: 1,0 на входах V2 или VЗ в паузы меж­ду счетными импульсами, т.е. в моменты С=0, а также 0,1 на входе V1 одновременно с фронтом 0,1 счетных им­пульсов.

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: