Счетчик заданной длины

Часто бывает необходимо, чтобы счетчик считал не только до числа 2^N, где N – количество счетных триггеров в счетчике, а мог бы считать до любого меньшего числа, после чего остановиться или начать счет с нуля.

Рассмотрим, например, счетчик, который считает до 12, после чего сбрасывается и начинает счет заново.

Толстой линией на схеме изображена так называемая ШИНА. Такой способ используется в тех случаях, когда на схеме много соединений, которые если показать сильно затруднят чтение схемы. Шина представляет собой условное обозначение жгута проводников (изолированные друг от друга), каждый из которых присвоен номер на входе и такой же на выходе.

RS – триггер в конце нужен для того, чтобы 4 D – триггера работали одинаково, т.к. они не совершенны и сбрасывают за разное время.

Схема управления этим счетчиком состоит из элемента 4 – И – НЕ и RS – триггера. Входа элемента 4 – И – НЕ подключены к соответствующим прямым или инверсным выходам триггеров счетчика. Т.к. схема 4 – И – НЕ должна срабатывать только на заданной кодовой комбинации (например, 1100), то правила подключения его входов к счетчику следующие: если данный разряд кодовой комбинации =1, то этот вход элемента 4 – И – НЕ подключается к прямому выходу соответствующего триггера; если разряд в числе =0, то соответствующий вход элемента 4 – И – НЕ подключается к инверсному выходу соответствующего триггера.

В примере 2 младших разряда равны 0, поэтому 1-й и 2-й входа элемента 4 – И – НЕ подключены к инверсным выходам 2 триггеров счетчика.

Когда счетчик досчитает до заданного числа (на прямых выходах триггеров считывается заданная кодовая комбинация) за счет правильного подключения 4 – И – НЕ на его входах будет четыре 1, следовательно, на выходе 0. Этот ноль подается на S – вход RS – триггера. На R – входе в это время от ГТИ - 1. Следовательно, на инверсном выходе RS – триггера - 0. Этот 0 подается на все R – входа триггеров счетчика. Если хотя бы один из триггеров изменит свое состояние на противоположное, то на выходах элемента 4 – И – НЕ уже не будет 4-х единиц. Следовательно, на выходе будет 1, т.е. в этот момент времени у RS – триггера S=1 и R=1 по правилам его работы он сохраняет предыдущее состояние. Через некоторое время от ГТИ на R – вход RS – триггера поступит 0 (S=1) и RS – триггер опрокинется, т.е. на инверсном выходе 1, следовательно, на всех R – входах триггеров счетчика 1 и счетчик начинает считать заново.