Счетчики с недвоичным кодированием

Наибольшее распространение из этого класса счетчиков получили:

1). Счетчик с кодом «1 из N» на основе сдвигающего регистра.

2). Счетчик-распределитель импульсов на основе двоичного счетчика СТ и дешифратора DC.

3). Счетчики на основе кольцевого регистра с перекрестными обратными связями, как, например, счетчик Джонсона.

4). Счетчик с кодом Грея (на рис.4.8 а) приведена схема счетчика с кодом «1 из N» и б) временная диаграмма его работы), который может быть построен на основе сдвигающего регистра. Его еще называют кольцевой счетчик.

В начале счета (в счетчике 000…0) импульсом на входе «Уст. 0» ТТ0 устанавливается в «1», остальные остаются в «0». Далее первый счетный импульс С переписывает: в ТТ0 –> 0(т.к. выход Q_N-1=0), ТТ1 в «1», остальные остаются в «0». Второй С-импульс переписывает в ТТ0 –> 0, в ТТ1 – 1. Аналогично – третий импульс С: в ТТ0, ТТ1, ТТ2 –>0, а ТТ3 –>1 и т.д. до ТТ_N-1. Закончен цикл, в конце которого на выходе ТТ_N-1 окажется «1», которая первым С-импульсом следующего цикла запишется в ТТ0 и все повторится.

Такой счетчик еще называют распределителем уровней. На диаграмме видно, что уровень выходного сигнала сохраняется во время всего периода С-сигнала.

Выходы счетчика считываются в десятичной системе счисления. Недостаток такой схемы счетчика «1 из N». Если в процессе работы появится сбой – появилась ложная «1», то он будет постоянно циркулировать в счетчике, выдавая ложный счет.

Существуют способы построения схем такого счетчика с самовосстановлением. В качестве примера рассмотрим 2 подобных схемы.

1.Схема такого счетчика (распределителя импульсов) с самовосстановлением за несколько тактов С на рис.4.9. а) и б).

При наличии элемента ИЛИ-НЕ в обратной связи счетчика кода «1 из N» на его вход подаются нули, пока на его выходах Qi есть хотя бы одна 1. Таким образом лишние возникшие единицы будут устранены за несколько тактов С.

Благодаря элементу ИЛИ-НЕ в счетчике распределителе добавляется еще один дополнительный выход.

Если на выходах поставить элементы И, то можно получить (после стробирования сигналом С) распределитель не только уровней (РУ), но и импульсов (РИ), показанных на временной диаграмме рис.4.9. б).

На рис.4.10 а) показана схема распределителя с самовосстановлением за один такт, построенного на триггерах типа D.

Составив таблицу состояний (их 8) распределителя можно получить диаграмму состояний с указанием рабочего цикла кружочками и ложных состояний – прямоугольниками (рис.4.10 б).

Исходя из таблицы можно получить соотношения, отражающие сигналы воздействия на триггеры разрядов (рис. 4.10 б).

Распределители на кольцевых регистрах находят применение в системах синхронизации, управления и др. Их достоинство – отсутствие дешифратора. Подобные распределители могут быть построены на основе двоичного счетчика СТ и дешифратора DC (рис. 4.11 а).

Дата добавления: 2014-01-05