Счетчики с непосредственными связями с последовательным переносом (асинхронные)
В этих счетчиках каждый последующий триггер (i+1)-го разряда запускается от информационных выходов предыдущего триггера i-го разряда, а счетный сигнал поступает на вход триггера первого разряда.
Четырехразрядный асинхронный двоичный счётчик по модулю 16
Счётчики представляют собой цифровое устройство, которое ставит в соответствие числу импульсов на входе определённый двоичный код на выходе
| z | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| .. | ..... | ..... | .... | .... |
| 16 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Схема реализации двоичного счётчика по модулю 16 Двухтактного
Любой двоичный счётчик может быть построен на 2х-тактных триггерах, работающих в счетном режиме.
Таблица 1.Таблица истинности двоичного счётчика по модулю 16
Данный двоичный счётчик кроме тактового входа C имеет входы асинхронного сброса и установки R и S. Асинхронными они называются потому, что не зависят от тактового входа.
Из таблицы соответственно видно две особенности:
1) переключение более старшего разряда в 1 происходит после переключения более младшего разряда из 1 в 0. На этой особенности построен принцип действия асинхронного счётчика.
2) переключение более старшего разряда из 0 в 1 происходит после того, когда все младшие разряды будут находится в состояние 1.
|
|
|
На второй особенности основан принцип действия синхронного сдвига.
Временные диаграммы работы двухтактного двоичного счётчика по модулю 16
Предполагается, что предварительно счётчик очищен сигналом, поданным на вход сброса, т.е. выходы всех триггеров находятся в нулевом состоянии. По приходу первого тактового импульса, который поступает на тактовый вход первого триггера, первый триггер изменяет своё состояние на противоположное. Состояние остальных триггеров не изменяется. Приход второго тактового импульса переключает первый триггер в 0, сигнал с выхода первого триггера является тактовым для второго триггера. По приходу третьего импульса первый триггер переключается, остальные не изменяются и т.д.
Такой счётчик называется асинхронным потому, что тактовый импульс поступает на вход только одного триггера, а остальные триггеры переключаются по сигналам с выхода предыдущего. Причем каждый триггер вносит задержку в переключение. В итоге получаем, что с приходом одного импульса триггеры переключаются не одновременно или асинхронно. В этом состоит главный недостаток асинхронных счётчиков, т.к. при большой частоте тактовых импульсов возникает возможность неверной информации на выходе. От этого недостатка свободен синхронный счётчик. Недостаток асинхронного счетчика заключается в том, что он имеет зависимость длительности переходного процесса, определяющего время регистрации, от его разрядности. С ростом разрядности счетчика понижается предельная частота его работы. Это связано с тем, что возрастает задержка поступления сигнала на вход с некоторого i-го разряда относительно времени поступления входного сигнала на вход с младшего разряда счетчика. Из временной диаграммы видно, что такая задержка может привести к искажению информации в счетчике (t=9).
|
|
|
Счетчики с параллельным переносом
Для повышения быстродействия счетчики выполняются с параллельным переносом. Из схем видно, что с возрастанием порядкового номера триггера увеличивается число входов в элементах U, поэтому разрядность счетчика с параллельным переносом невелика и равна обычно четырем. Поэтому при большем числе разрядов происходит последовательное соединение (наращивание) параллельных счетчиков. Подобным способом реализуется счетчик с частичным параллельным переносом.
Синхронный счётчик
Счётчик называется синхронным, т.к. тактовые импульсы подаются на все триггеры одновременно и соответственно триггеры переключаются одновременно (синхронно). Временная диаграмма работы та же самая.
|
|
|
Принцип работы: Приход первого тактового импульса переключает первый триггер в состояние 1. Этот же тактовый импульс поступает на вход остальных триггеров, но остальные триггеры не меняют своё состояние, т.к. на входах J, K этих триггеров до прихода импульса и в момент его действия сохранялось состояние 0.
Особенность 2х-тактного триггера : после спада первого импульса на выходе первого триггера появляется 1, которая подаётся на вход JK второго триггера, переводя его в переключающий режим; следовательно приход второго тактового импульса изменит состояние не только первого триггера, но и второго. По спаду второго импульса на выходе первого триггера будет 0, на выходе второго триггера – 1.
К приходу третьего тактового импульса на входах J и K второго триггера имеется состояние 0, что соответствует режиму хранения информации. Приход третьего импульса не изменяет его состояние и на выходе второго останется 1. По третьему импульсу переключится первый триггер в состояние 1 и после его спада на выходе первого и второго триггера имеется состояние 1. Эти две единицы, поданные на первый элемент «И», дают возможность перевести третий триггер в переключающий режим работы.
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 423; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!