Десятичные и кольцевые счетчики - Реферат

Счетчик - цифровое устройство, осуществляющее счет числа появлений на входе определенного логического уровня. В дальнейшем во всех случаях, когда это не оговаривается специально, будем полагать, что счетчик производит подсчет числа содержащихся во входном сигнале переходов с уровня лог. 1 соответствует импульс, и счетчик ведет счет поступающих на вход импульсов. Числа в счетчике представляются определенными комбинациями состояний триггеров. 1 в счетчике устанавливается новая комбинация состояний триггеров, соответствующая числу, на единицу большому предыдущего числа.В построении схемы имеются следующие особенности: а) входы J и К, в каждом триггере объединены и на эти входы подан уровень лог. б) сигнал с прямого выхода триггера каждого разряда поступает на счетный вход С триггера следующего более старшего разряда, а на счетный вход триггера 1-го разряда Tr1 подаются входные просчитываемые импульсы. Если на счетном входе С триггера действует импульс, то его положительным фронтом переключается ведущая часть триггера, на отрицательном фронте - ведомая его часть. Такое нарастание числа происходит до тех пор, "пока после (2n-1)-го входного импульса (n-число разрядов в счетчике) не установится в счетчике двоичное число 11... 1. Если ? - время переключения триггера, то относительно отрицательного фронта входного импульса первый триггер переключится с задержкой ?; второй триггер переключается с задержкой ? относительно отрицательного фронта сигнала на выходе первого триггера и с задержкой 2? относительно отрицательного фронта входного импульса и т. д.Покажем примеры такого вычитания единицы: Из первого примера видно, что если в младшем разряде числа содержится 1, то получающееся в результате вычитания 1 число отличается от исходного, лишь в младшем разряде. В отличие от операции суммирования, в которой перенос прибавляется в разряд, в который он поступает, в операции вычитания перенос имеет смысл заема из следующего, более старшего разряда и вычитается из этого разряда. Последовательная передача таких заемов из разряда в разряд продолжается до тех пор, пока в очередном разряде, в который передается заем, не обнаруживается 1. В результате заема этой 1 в четвертом разряде образуется 0, а занятая из этого разряда 1 передается в третий разряд, где она имеет уже значение 2. Таким образом, в результате вычитания часть числа левее первого из разрядов, содержащих 1, остается неименной, цифры остальных разрядов инвертируются.На рис. а представлена незаконченная схема счетчика без указания способа включения информационных входов триггеров J1, K1 и J2, К2» Рассмотрим метод, позволяющий определить, каким образом должны включаться информационные входы триггеров. Под действием входных импульсов счетчик переходит из одного состояния (с одной комбинацией состояний триггеров) в другое (с другой комбинацией состояний триггеров). Комбинация состояний триггеров определяет двоичное число, значение которого при переходе счетчика в новое состояние увеличивается на единицу или устанавливается равным нулю после достижения максимального значения N-1. В табл. показаны все возможные переходы состояния триггера и требуемые для этих переходов логические уровни на входах J и К. Следовательно, в триггере Tr1 происходит переход вида 0>1, обеспечиваемый при следующих уровнях на информационных входах: J1 = l; K1 =-; в триггере Tr2 переход вида 0>0 обеспечивается уровнями J2 = 0; K2 =-.Каждый десятичный разряд такого счетчика - декада - представляет собой двоичный счетчик с периодом цикла, равным N=10. Из карт Вейча могут быть получены следующие логические выражения для входов J и К триггеров декады: На рис. приведена схема декады и показана связь со следующей декадой. В момент отрицательного фронта десятого импульса, поступающего на вход данной декады, триггеры этой декады переходят в состояние 0, на выходе триггера четвертого разряда возникает спад уровня от значения лог.В рассмотренных выше счетчиках число поступлений на вход импульсов представляется в форме двоичного числа, цифры разрядов которого выражаются через состояние триггеров. При этом, если требуется получить десятичное представление числа импульсов, к выходам счетчика подключается дешифратор. 1 появляется на том из выходов дешифратора, десятичный номер которого соответствует двоичному числу в счетчике. В нем число поступлений импульсов выражается непосредственно в десятичной системе счисления и не возникает необходимости в использовании дешифратора. В счетчике использовано N триггеров.

План

ВВЕДЕНИЕ

1. СУММИРУЮЩИЕ ДВОИЧНЫЕ СЧЕТЧИКИ

2. ВЫЧИТАЮЩИЙ И РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИКИ

3. СЧЕТЧИК С ПЕРИОДОМ ЦИКЛИЧЕСКОЙ РАБОТЫ, НЕ ВЫРАЖАЕМЫМ ЦЕЛОЙ СТЕПЕНЬЮ ДВУХ

4. ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК

5. КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК