Анализ существующих схем счетчиков

Таким образом, по прямым выходам счетчик является вычитающим, по инверсным - суммирующим, и полный цикл завершается по окончании восьмого импульса, который переводит счетчик в исходное состояние. Если счетчик должен работать несколько тактов как суммирующий, а затем как вычитающий, то его называют реверсивным.

Рассмотренные счетчики являются последовательными, переключение триггеров (перенос числа) происходит последовательно, одно за другим. Это ограничивает быстродействие и в быстродействующих цифровых системах вынуждает применять счетчики с параллельным переносом, в которых выходные сигналы действуют на входы всех входящих в счетчик триггеров.

Счетчики могут считать не только в двоичной системе, но и в любой другой: троичной, пятеричной, десятичной и т. д.

Рис. 5. Счетчики импульсов на три (а), на пять (б) и диаграмма работы (в).

В частности, на рис. 5 а приведена схема счетчика на три импульса, выполненная на основе JК-триггеров. В исходном положении триггеры находятся в нулевом состоянии: Q1= 0; Q2 = 0 (цепь установки счетчика в нуль не показана). Входы К соединены между собой, и на них постоянно подается напряжение питания (через резистор с сопротивлением в 1 кОм - для ТТЛ-схем и непосредственно - для КМОП-схем), соответствующее 1. На вход J триггера ТТ1 также подается 1, поскольку он соединен с выходом Ǭ2 = 1. Если на входе действует первый импульс, то по его окончании триггер ТТ1 переключается и на его выходе Q1 появляется 1. На входе J триггера ТТ2 в момент действия входного импульса был 0 (поскольку в это время Q1 = 0), и поэтому после его окончания триггер не переключился и на его выходе Q2 остался 0, а на выходе Ǭ2 - 1. Таким образом, в счетчик после окончания первого импульса записывалось число 01. В момент действия второго импульса на входах J и К триггеров ТТ1 и ТТ2 действуют напряжения логической 1, поэтому после его окончания произойдет переключение обоих триггеров и на их прямых выходах Q2 и Q1 появятся сигналы соответственно 1 и 0, т. е. в счетчик будет записано число 10, соответствующее числу 2 в десятичной системе. При этом на входе J триггера ТТ1 действует 0, подаваемый с инверсного выхода триггера ТТ2, на входе J триггера ТТ2 также действует 0, поскольку Q1 = 0. Поэтому после окончания третьего импульса на выходах будут действовать нули: Q2 = 0; Q1 = 0 (соответствующие напряжениям логического 0 на их J-входах). Таким образом, в счетчике после первого импульса записано число 01; после второго - 10; после третьего - 00, т. е. счетчик вернулся в исходное состояние после трех импульсов.

Вполне очевидно, что этот счетчик может быть использован как делитель частоты на три. Для увеличения емкости счетчика число триггеров в нем необходимо увеличивать. В частности, для построения счетчика импульсов по модулю пять (рис. 5, б) необходимо применить три триггера. Для построения счетчика используются JK-триггеры (с двух-, трехвходовыми встроенными в них элементами И). На входы К триггера 3 всегда подается напряжение +5В, соответствующее 1. Пусть в исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии: Q3 = 0; Q2 = 0; Q1 = 0 (цепь установки нуля не показана).

При этом на входах J, К триггера 1, соединенных с инверсным выходом Ǭ3 = 1 последнего триггера, действуют напряжения логических 1; на входах J, К триггера 2 - 0; на входах К триггера 3 - 1 (которая подается постоянно), а на каждом из входов J - 0. По окончании первого импульса (рис. 5, в) переключится лишь триггер 1 и на его выходе появится Q1 - 1. Второй импульс перепишет эту 1 на выход триггера 2 Q2 = 1 и переключит триггер 1 в состояние 0. Третий импульс опять переключит триггер 1 в состояние 1. При этом создадутся условия для переключения триггера 3, так как на входах J будут одновременно действовать 1, подаваемые с выходов триггеров 1 и 2.

Поэтому после окончания четвертого импульса произойдет переключение всех трех триггеров: первый и второй вернутся в состояние 0, а третий переключится в состояние 1 (Q3 = 1). Вследствие этого на входы J, К триггера 1 (соединенные с инверсным выходом Ǭ3) будет подаваться 0 и после окончания пятого импульса изменит свое состояние - переключится в 0 только триггер 3 (так как на входе его встроенного элемента И действуют 0) и счетчик вернется в исходное состояние. Цикл работы счетчика выглядит так: в исходном состоянии показания 000, после первого импульса - 001; после второго 010; после третьего - 001; после четвертого - 100; после пятого - 000.

Интересное из раздела

Амплитудная модуляция
Исследование различных видов модуляции необходимо для определения требуемых свойств каналов, сокращения избыточности модулированных сигналов и улучшения исп ...

Оборудование аудио и видео
Сейчас весь мир пользуется множеством различных устройств, в разных сферах индустрии. Прогресс не стоит на месте, каждый год, месяц появляются различны ...

Определение параметров нелинейности усилителя аппаратуры ВЧ связи по ЛЭП на основе аппроксимации его коэффициента усиления и выбор оптимального режима
1. Аппроксимировать полиномом седьмой степени экспериментальную зависимость коэффициента усиления Кэ = f ( Uсм ) заданного усилительного каскада н ...