Основні схеми лічильників

Особливий клас представляють лічильники, які використовують в якості дільників частоти із змінним коефіцієнтом ділення. Типова схема їх включення наступна:

Рис. 12.2. Дільник частоти.

Для побудови дільників з довільним коефіцієнтом ділення необхідно висновки двійкового лічильника, де присутня одиниця для двійкового числа дільника, об'єднати по i, і вихід елемента завести на Reset лічильника. Таким чином він прорахує кількість періодів, рівне коефіцієнту ділення і скинеться в початковий стан.

Для побудови дільників з довільним коефіцієнтом ділення необхідно висновки двійкового лічильника, де присутня одиниця для двійкового числа дільника, об'єднати по i, і вихід елемента завести на Reset лічильника. Т.ч. він прорахує кількість періодів, рівне коефіцієнту ділення і скинеться в початковий стан.

З'єднавши послідовно декілька тригерних схем – дільників частоти на два, одержимо найпростіший багато розрядний двійковий дільник. Загальна назва для дільників частоти – лічильники. Коефіцієнт розподілу лічильника, що складається з n -тригерів типу Т, становить 2ⁿ; тут n – число двійкових розрядів лічильника. Використовується багато варіантів рахункових схем: асинхронні і синхронні; двійкові і десяткові; односпрямовані, тільки зі збільшенням рахунку, і двох- направлені, рахунок у яких може збільшуватися або зменшуватися (такі лічильники називають реверсивними). Коефіцієнт ділення лічильника може бути або постійним, або що переключається.

Основою кожної із цих схем служить лінійка з декількох тригерів. Розглянуті варіанти лічильників розрізняються схемою керування цими тригерами. Між тригерами додаються логічні зв'язки, призначення яких – заборонити проходження в циклі рахунку зайвим імпульсам. Наприклад, чотирьох тригерний лічильник може ділити вихідну частоту на 16, тому що 2⁴=16. Одержимо мінімальний вихідний код 0000, а максимальний 1111. Щоб побудувати лічильник-дільник на 10, трьох тригерів недостатньо (10>2³), тому десятковий лічильник містить у своїй основі чотири тригери, але має зворотні зв'язки, що зупиняють рахунок при коді 9=1001.

Таблиця 12.1 Лічильники ТТЛ.

Серія

Позначення

Номер мікросхеми

К155

ИЕ

+

+

+

+

+

+

+

КМ155

+

+

+

+

+

+

К555

+

+

+

+

+

+

+

КМ555

+

+

К531

+

+

+

+

-

Таким чином, зручно випускати чотирьох тригерні лічильники у двох варіантах: двійковому й десятковому. Приклади таких мікросхем - пари: ИЕ6 і ИЕ7, ИЕ16 і ИЕ17. Розширювати функції лічильників можна, видозмінюючи їхнього ланцюга керування. Спочатку лічильники були асинхронними. В асинхронному режимі попередній тригер виробляє для наступні тактові імпульси. Такі лічильники іноді називають лічильниками пульсацій.

У синхронному лічильнику всі тригери одержують тактовий імпульс одночасно, оскільки тактові входи їх з'єднуються паралельно. Тому тригери перемикаються практично одночасно. У лічильнику пульсацій кожний тригер вносить у процес рахунку певну затримку, тому молодші розряди результуючого коду з'являються на виходах тригерів неодночасно, тобто несинхронно з відповідним тактовим імпульсом. Наприклад, для чотирьох розрядного лічильника пульсацій вихідний паралельний код 1111 з'явиться на виходах тригерів уже після того, як надійде шістнадцятий тактовий імпульс, крім того, ці чотири одиниці сформуються неодночасно.

Синхронна схема значно складніше асинхронної. На її виходах дані від кожного розряду з'являються одночасно й строго синхронно з останнім вхідним імпульсом. У синхронний лічильник дозволяється синхронна (з тактовим імпульсом) паралельна (у кожний тригер) завантаження початкових даних. Тригерна лінійка синхронного лічильника забезпечується спеціальним шифратором, що називається схемою прискореного переносу (СУП).

Внутрішні логічні елементи керування, якими часто забезпечуються лічильники, дозволяють зробити процес рахунку реверсивним. Відповідно до команди, подаваної на вхід керування рахунком «Більше/менше», можна або збільшувати, або зменшувати на одиницю вміст лічильника при кожному черговому тактовому імпульсі. У деяких лічильників тактові входи на збільшення й на зменшення окремі.

Скидання даних лічильника, щоб на всіх виходах установився нульовий код, в одних схемах асинхронний R, в інших синхронний SR, відбувається одночасно із приходом тактового імпульсу. Є лічильники зі змінним коефіцієнтом розподілу. Установлюваний коефіцієнт розподілу залежить від коду, набраного на входах керування.

Дата добавления: 2014-01-07