Счетчики. Счетчик – электронно-цифровое устройство, назначение которого – счет импульсов, поступающих на его вход

Счетчик – электронно-цифровое устройство, назначение которого – счет импульсов, поступающих на его вход. Принцип счета основан на покаскадном делении числа поступающих импульсов на 2. Каждый каскад деления представляет собой ячейку разряда двоичной системы счисления. Различают двоичные счетчики на сложение и вычитание. Пример двоичного счетчика на сложение на основе счетных Т-триггеров показан на рис.95.

Счет импульсов происходит следующим образом. После спада первого импульса на входе первого триггера он переходит в состояние 1 на выходе Q1. После спада второго входного импульса первый триггер переходит в состояние логического 0. Переход первого триггера из состояния 1 в состояние 0 переводит второй триггер в состояние 1. Следующие два входных импульса переведут первый триггер в состояние сначала 1, а затем 0, что переведет второй триггер из состояния логической 1 в состояние логического 0 и переключит третий триггер в состояние логической 1. Таким образом, каждый каскад делит число поступающих на его вход импульсов в два раза.

Рис.95. Схема двоичного счетчика на Т-триггерах и временная диаграмма его работы

Двоичное число, записанное в счетчик отсчитывается от старшего разряда - оконечного каскада. Для приведенного примера число 9 отражается как 1 на Q1, 0 на Q3 и Q2, 1 на Q1, т.е. 1001. Из рис.95 видно, что такая информация отразится после 9-го импульса на входе. Для сброса информации с выходов каскадов на вход R подается логическая 1. При этом все разряды обнуляются.

Максимальное двоичное число, которое может быть записано в счетчике равно

, (86)

где n – число разрядов счетчика.

После записи максимального числа N счетчик автоматически обнуляется: Q1=Q2=Q3=Q4=0.

На рис.96 показана схема двоичного счетчика на вычитание. В нем вход последующего триггера соединен с инвертирующим выходом предыдущего. Сброс осуществляется подачей логической 1 на входы S всех триггеров. При этом все выходы Q переходят в состояние логической 1.

Рис.96. Схема двоичного счетчика на вычитание

Табл. 5. Состояния четырехразрядного счетчика на вычитание

Номер импульса	Q1	Q2	Q3	Q4

Счетчик, в котором осуществляются функции на сложение и вычитание, называется реверсивным. Он позволяет проводить прямой и обратный счет.

Промышленностью выпускаются многочисленные счетчики в виде интегральных микросхем: двоичные, двоично-десятичные. Разрядность счетчиков можно увеличивать путем их последовательного соединения. Для отражения числа считанных импульсов разработаны счетчики с дешифраторами (устройством, переводящим двоичный код в сигнал другой системы счисления), позволяющие выводить информацию на семисегментный индикатор десятичного числа.

Рис.97. Временные диаграммы распределителя импульсов.

На основе счетчиков строятся распределители импульсов, которые поочередно формируют импульсы на М выходах. М-канальный распределитель импульсов состоит из счетчика на М положений и комбинационного устройства. В качестве последнего при ширине выходных импульсов t_и=2p/М используют дешифратор. Временные диаграммы такого распределителя показаны на рис.97.

Распределитель импульсов может быть использован для синхронизации включения тиристоров.

Дата добавления: 2015-05-06