Суммирующий асинхронный двоичный счетчик

На рисунке 1 представлен асинхронный суммирующий счетчик, временные диаграммы его работы на рис. 2.

Подсчитываемые сигналы подаются на вход T.

По их заднему фронту происходит переключение T -триггеров, т.к. они относятся к MS -триггерам.

Для установки нулевых значений во всех разрядах служит вход R.

Рис. 1 Трехразрядный асинхронный суммирующий

двоичный счетчик:

а – функциональная схема на MS -триггерах;

б - обозначение

Рис. 2 Временные диаграммы работы асинхронного

трехразрядного суммирующего двоичного счетчика

Васинхронном счетчикетриггеры переключаются общим тактовым сигна­лом T не одновременно.

Задержка переключения триггера объясняется конечным значением его быстродействия.

Оно составляет в среднем для различных типов микросхем 30…50 нс.

Для низкочастот­ных входных сигналов T задержкой можно пренебречь.

Если период входного сигнала составляет сотни наносекунд, то быстродействие следует учитывать, т.к. задержка переключения каждого триггера относительно входного сигнала счетчика включает сумму задержек всех предыдущих триггеров и уменьшает максимально возможную частоту работы устройства в целом.

Смещение моментов переключения триггеров является недостатком асинхронного метода переключения.

Счетчик может считать от нуля до семи (табл. 1, рис. 2). После поступления восьмого импульса T, он возвращается в исходное состояние.

Таблица состояний трехразрядного счетчика Таблица 1

№ набора	Число импульсов T	Сброс	Выходы счетчика
(десятичное число)	R	Q 2	Q 1	Q 0
	Х

Знаком «Х» в таблице обозначается, что любая величина переменной не оказывает влияния на результат.

Если суммирующий счетчик состоит из триггеров с переключением по переднему фронту входного импульса (рис. 3), то для управления триггерами используются инверсные выходы Q, временные диаграммы его работы на рис. 4.

Рис. 3 Трехразрядный асинхронный суммирующий двоичный счетчик:

а – функциональная схема натриггерах с динамическими входами; б - обозначение

Достоинством асинхронных счетчиков является простота схемы.

Увеличение разрядности производится подключением необходимого числа триггеров.

К недостаткам можно отнести сравнительно низкое быстродействие, а также ее зависимость от числа разрядов. Из-за несовпадения моментов переключения триггеров, которые срабатывают по очереди, возникают кратковременные комбинации выходных сигналов, не соответствующие количеству подсчитанных импульсов.

Последний недостаток можно исключить, используя, например, счет в коде Грея.

При этом переключение происходит только в одном из разрядов.

Рис. 4 Временные диаграммы работы асинхронного

трехразрядного суммирующего двоичного счетчика

Для получения минимального времени переключения счетчика используется сигнал синхронизации, который обеспечивает одновременность срабатывания триггеров.