Счетчики. Счетчик выполняют на запоминающих элементах — триг­герах

Общие сведения

Счетчики

Счетчик выполняют на запоминающих элементах — триг­герах. Он фиксирует число импульсов, поступивших на его вход. В интервалах между ними счетчик хранит информацию об их числе. Совокупность единиц и нулей на выходах n триггеров (вы­ходах счетчика) представляет собой n- разрядное двоичное чис­ло, однозначно определяющее количество прошедших на входе импульсов. Поэтому триггеры счетчика называют его разрядами.

Суммирующий счетчик увеличивает свое содержимое на еди­ницу с поступлением каждого входного (счетного) импульса. Вычитающий счетчик аналогично уменьшает свое содержимое на единицу.

Комбинацией суммирующего и вычитающего счетчиков яв­ляется реверсивный счетчик. У него может быть два входа, на один из которых поступают импульсы, увеличивающие его со­держимое (суммирующие импульсы), а на другой — вычитаю­щие. Реверсивный счетчик может иметь один вход для суммиру­ющих и вычитающих импульсов, а переключение с одного ре­жима на другой осуществляется в нем сигналом на специальном входе.

В счетчик может предварительно заноситься число, для чего он имеет специальные входы.

Классификация счетчиков и делителей частоты, описанных в данной главе, приведена на рисунке 2.2.3.1.

Каждый разряд счетчика может находиться в двух состояни­ях. Число устойчивых состояний, которое может принимать дан­ный счетчик, называют его емкостью, модулем счета или коэф­фициентом пересчета.

Одним из основных параметров счетчика является его быст­родействие. Оно оценивается минимальным интервалом между двумя соседними импульсами, с поступлением каждого из кото­рых счетчик способен изменить свое содержимое. Счетчик явля­ется атрибутом многих цифровых устройств различного назначе­ния. Его можно использовать по прямому назначению — для счета поступающих на его вход импульсов и для деления их частоты следования.

Рисунок 2.2.3.1

Триггеры счетчика соединяются между собой таким образом, чтобы каждому числу поступивших импульсов соответствовали единичные состояния определенных триггеров. Счетчик, у кото­рого при поступлении входного импульса переключающий пере­пад передается от предыдущего триггера к последующему, назы­вают счетчиком с последовательным переносом, а когда переклю­чающий перепад на все разряды поступает одновременно (или почти одновременно) — счетчиком с параллельным переносом. Счетчики могут выполняться только на счетных триггерах. О состоянии разряда счетчика судят по потенциалу на прямом выходе триггера.

В большинстве случаев счетчики строятся таким образом, что­бы записываемое в них число было выражено в натуральном дво­ичном коде. В таком коде «вес» 1 на прямом выходе младшего разряда равен 1, а в каждом последующем разряде вдвое больше, чем в предыдущем. В данной главе рассматриваются именно та­кие счетчики.