Синтез счетчиков с последовательным переносом

Счетчики

Счетчики – это устройства, предназначенные для подсчета числа входных сигналов.

Счетчик представляет собой автомат, способный под влиянием входных сигналов переключаться из предыдущего состояния в следующие, фиксируя таким образом число входных сигналов.

Состояние – память устройства; последовательность состояний отражает трассу процессов.

Классификация счетчиков:

1. По способу синхронизации:

- асинхронные;

- синхронные.

2.По направлению счета:

- суммирующие (инкремент);

- вычитающие (декремент);

- реверсивные (инкремент и декремент).

3.По способу организации переносов:

- с последовательным переносом;

- с параллельным переносом;

- со сквозным переносом.

4. По модулю счета:

- двоичные, М = 2n;

- десятичные, М = 10*n;

- с произвольным модулем счета.

М, Модуль счета – число возможных состояний счетчика (или число входных сигналов, которое может посчитать счетчик).

Счетчик представляет собой разрядную схему с межразрядными связями. Разрядная схема обычно строится на Т-триггерах, хотя можно строить и на любом другом триггере.

Способы организации межразрядных связей определяют какой тип переноса реализован в данной схеме счетчика.

Для счетчиков с произвольным модулем счета есть два основных схемотехнических решения:

1. модификация межразрядных связей;

2. управление сбросом.

В качестве базового триггера возьмем Т-триггер с динамическим Т-входом, такой триггер получается при модификации двухступенчатого JK-триггера, со срабатыванием по срезу синхроимпульса. Таким образом, Т-триггер с динамическим Т-входом тоже срабатывает по срезу синхроимпульсов. Назовем синхроимпульс счетным импульсом и обозначим y₂.

Выберем М=8=2³. Показатель степени двойки указывает на требуемое число триггеров в схеме.

Схема счетчика:

Временная диаграмма работы счетчика:

Состояние счетчика в каждый момент времени определяется комбинацией сигналов на выходах Q0,Q1,Q2. Такая счетная схема выполняет еще и функцию деления частоты, что видно на временной диаграмме. Схема обладает наименьшим быстродействием.