Счетчики

Счетчики представляют собой последовательностые цифровые устройства и предназначены для выполнения операций счета и хранения кода числа подсчитанных импульсов. Счетчики занимают важное место в качестве элементой базы цифровой измерительной аппаратуры, поскольку на их основе строятся делители частоты, счетные и интегрирующие аналого-цифровые преобразователи, частотомеры, фазометры и прочие устройства. Существуют различные схемы счетчиков, отличающихся назначением, типом используемых триггеров, организацией связи между ними, порядком смены состояний. По порядку изменения состояний счетчики бывают с естественным и произвольным порядком счета. В первых значение кода каждого последующего состояния счетчика отличается на единицу от кода предыдущего состояния. В счетчиках с произвольным порядком счета значения кодов соседних состояний могут отличаться более чем на единицу. Счетчики также подразделяются на простые и реверсивные. Простые счетчики делятся на суммирующие и вычитающие. В суммирующих счетчиках код последующего состояния имеет большее значение, чем код предыдущего состояния, а в вычитающих – меньшее значение. Реверсивные счетчики могут работать как в режиме суммирования, так и в режиме вычитания.

Основными параметрами счетчика являются:

- модуль счета или коэффициент пересчета К_сч;

- быстродействие счетчика.

Модуль счета К_сч характеризует число устойчивых состояний счетчика, т.е. предельное число импульсов, которое может быть им сосчитано. После поступления К_сч входных импульсов счетчик возвращается в исходное состояние. Такие счетчики называются также делителями на число, равное К_{сч .}. По модулю счета счетчики подразделяются на двоичные, у которых , и недвоичные, у которых , где m – положительное целое число.

Быстродействие счетчика в свою очередь определяется двумя величинами:

- разрешающей способностью , т.е. минимальным допустимым интервалом времени между подачей двух входных импульсов, при котором не происходит потеря счета;

- временем установки t_уст кода счетчика, т.е. интервалом времени между моментом поступления входного сигнала и моментом завершения перехода счетчика в новое устойчивое состояние.

Поскольку счетчики представляют собой класс ПЦУ, то и синтез их целесообразно выполнять на основе базовых элементов ПЦУ, т.е. триггерах. Количество триггеров для двоичных счетчиков определяется формулой:

.

Для недвоичных счетчиков количество триггеров следует выбирать из условия:

,

где - двоичный логарифм заданного коэффициента пересчета, округленный до ближайшего (большего) целого числа.

Дата добавления: 2015-05-09