Суммирующий счетчик с последовательным переносом

С приходом очередного счётного импульса Т0 к содержимому счётчика прибавляется единица.

Схема асинхронного суммирующего счетчика с последовательным переносом на Т-триггерах приведена на рисунке 1.1.а, диаграмма работы суммирующего счетчика – на рисунке 1.1.б.

Максимальная частота работы такого счетчика определяется максимально допустимой частотой переключения его младшего разряда.

Частота следования сигналов счета составляет

Fсч ≤ 1/ (tсч + tзд.тр).

(а) схема

(б) диаграмма работы

Рисунок 1.1 – Суммирующий счетчик с последовательным переносом

Числа, формируемые счетчиком, могут быть выведены из него параллельным кодом (прямым или обратным) посредством одновременного опроса состояний всех разрядов счетчика.

Такой опрос может происходить только в паузе между сигналами счета, т.е. после того, как завершится переходной процесс, связанный с переключением триггерной схемы.

В этом случае минимальный период следования счетных импульсов должен быть увеличен на время, необходимое для полного переключения всех m разрядов счетчика и опроса его состояния:

Тсч ≥ tсч + m*tзд.тр + tопр, где

tсч – длительность счетного импульса Т0;

tзд.тр – время переключения триггера;

tопр – длительность сигнала опроса.

Для корректной работы счетчика часто необходимо устанавливать го в начальное состояние, чаще всего начальным состоянием суммирующего счетчика является 0 (счетчик предварительно обнуляется). Такой асинхронный счетчик организуется на триггерах «мастер-помощник» с установочным входом R (прямым или инверсным).

На рисунке 1.2 представлена схема асинхронного суммирующего двоичного счетчика с предварительной установкой в нулевое состояние.

Для установки исходного состояния служит шина «Уст.0», в которой объединены установочные R-входы всех триггеров. Т.к. на примере вход R является инверсным, то сигнал «Уст.0» имеет низкий уровень (0).

Рисунок 1.2 – Асинхронный суммирующий счетчик с предварительной установкой в нулевое состояние

Диаграмма работы такого счетчика представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Диаграмма работы асинхронного суммирующего счетчика с предварительной установкой в нулевое состояние

Начальное состояние счетчика до действия сигнала Уст.0 – 1011. С подачей сигнала Уст.0 триггера имеющие состояние 1 (Q1,Q3,Q4) меняют свое состояние на 0.

Из диаграммы видно, что пока действует сигнал Уст.0 (низкий), счетчик находится в состоянии 0 и счетные импульсы 1 и 2 не изменяют состояния счетчика.

Используя установочные входы RS-триггера, можно осуществить установку асинхронного счетчика в любое начальное состояние.

Если счетчик организуется не на Т триггерах, то такие триггера необходимо преобразовать в Т триггер.

Примеры преобразования приведены на рисунке 1.4.

(а) D в Т	(б) JK в Т (1 вариант)
(и) JK в Т (2 вариант)
Рисунок 1.4 – Преобразование D триггера в Т триггер