Классификация счетчиков

Счетчики, как любые достаточно сложные устройства, можно классифицировать по множеству параметров. Три наиболее обобщенных способа классификации приведены ниже.

· По коэффициенту счета: двоичные; двоично-десятичные (декадные) или с другим основанием счета; с произвольным постоянным модулем; с переменным модулем.

· По направлению счета: суммирующие, вычитающие, реверсивные.

· По способу организации внутренних связей: с последовательным переносом; со сквозным переносом; с параллельным переносом; с комбинированным переносом; кольцевые.

Для двоичного счетчика с К_сч = 2^m, состоящего из m триггеров, зная номера триггеров и состояния выходов Q, можно определить записанное в счетчик число:

М = Q_m-1*2^m-1+Q_m-2*2^m-2+…+Q₁*2¹ + Q₀*2⁰

где m – номер триггера старшего разряда; 2^m-i – вес соответствующего разряда.

Введением дополнительных логических связей – обратных и прямых – двоичные счетчики могут быть обращены в недвоичные – десятичные (декадные). Десятичный счет осуществляется в двоично-десятичном коде (двоичный по коду счета, десятичный по числу состояний). Десятичные счетчики организуют из 4 разрядных двоичных счетчиков. Избыточные 6 состояний исключаются введением дополнительных связей.

Возможны 2 варианта построения схем десятичных счетчиков:

· счет циклически идет от 0000 до 1001 и

· исходным состоянием служит 0110₂ = 6₁₀, и счет происходит до 1111₂ = 15₁₀.

Первый вариант применяют чаще.

В суммирующем счетчике каждый входной импульс увеличивает число, записанное в счетчике на 1 (табл.7.1). В вычитающем счетчике – наоборот – уменьшает на 1.

Таблица 7.1

Реверсивный счетчик может работать в качестве суммирующего и вычитающего. Эти счетчики имеют дополнительные входы для задания направления счета. Когда счетчик используется в качестве делителя, направление счета не имеет значения.

Счетчик с последовательным переносом – цепочка триггеров, в которой импульсы, подлежащие счету, поступают на вход 1 триггера, а сигнал переноса передается последовательно от одного разряда к другому. Главное достоинство таких счетчиков – простота схемы. Такой счетчик мало нагружает предыдущий каскад.

Недостаток – сравнительно низкое быстродействие. Именно поэтому асинхронные счетчики с последовательным переносом выпускаются разрядностью не более четырех. Другой недостаток – возможное появление ложных импульсов на выходе дешифраторов счетчиков.

Счетчики с параллельным переносом строят из синхронных триггеров. Счетные импульсы подаются одновременно на все тактовые входы, а каждый из триггеров цепочки служит по отношению к последующим только источником информации. Срабатывание триггеров параллельного счетчика происходит синхронно и задержка переключения всего счетчика равна задержке переключения для одного триггера. Счетчики с параллельным переносом применяют в быстродействующих устройствах.

Счётчики со сквозным переносом более быстродействующие, чем счетчики с последовательным переносом, но уступают в быстродействии счётчикам с параллельным переносом.

Счетчики – делители, оформленные как самостоятельные изделия, имеются в составе многих серий микросхем.

Номенклатуру счетчиков отличает большое разнообразие. Многие из них обладают универсальными свойствами и позволяют управлять коэффициентом и направлением счета, вводить до начала цикла исходное число, прекращать счет по команде, наращивать число разрядов и т. п.

Поиск по сайту: