Счетчики импульсов

Счетчик – такое устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счетчики строятся на Т -триггерах.

Основной параметр счетчика – модуль счета – максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter).

Счетчики классифицируют:

1. По модулю счета:

- с произвольным постоянным модулем счета;

- с переменным модулем счета;

2. По направлению счета:

- суммирующие;

- вычитающие;

- реверсивные;

3. По способу формирования внутренних связей:

- с последовательным переносом;

- с параллельным переносом;

- с комбинированным переносом;

- кольцевые.

В суммирующем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу. Принцип построения и таблица истинности суммирующего счетчика приведены на рис. 1.

Рис. 1. Суммирующий счетчик

Рис. 2. Временные диаграммы счетчика

Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на рис. 2. Через К _СЧ обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого – старшему разряду. В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения. Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.

В вычитающем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом уменьшается на единицу. Принцип построения и таблица истинности вычитающего счетчика приведены на рис. 3. В чистом виде Т -триггеров в интегральном исполнении нет. Т -триггеры получаются путем преобразования D и JK -триггеров.

Рис. 3. Вычитающий счетчик

Как следует из таблиц на рис. 1 и 3, трехразрядный счетчик однозначно отображает число поступивших импульсов К =8.

Если количество триггеров в счетчике ограничено и равно n, а число поступающих импульсов не ограничено, то двоичный код, формируемый на выходах суммирующего счетчика, будет меняться от минимального значения (0) до максимального (2 ⁿ – 1), повторяясь периодически через 2 ⁿ импульсов.

При использовании вычитающего счетчика его состояние в пределах цикла будет уменьшаться от (2 ⁿ –1) до нуля. Для однозначного фиксирования числа поступивших импульсов количество триггеров в счетчике должно быть равно:

, (1)

где – количество триггеров в счетчике, – максимальное число импульсов, поступающих на вход счетчика.

Дата добавления: 2014-01-07