Загальні поняття про лічильники

ЛЕКЦІЯ 8

Лічильник являє собою пристрій, призначений для підрахунку числа сигналів, що поступають на його вхід, і фіксації цього числа у виді коду, що зберігається в тригерах. Кількість розрядів лічильника визначається найбільшим числом, що повинно бути отримане в кожному конкретному випадку. Для рахування і видачі результатів у лічильниках є один вхід і n виходів у залежності від кількості розрядів. У загальному випадку лічильник має М= 2n стійких станів, включаючи нульове. Під дією вхідних сигналів лічильник, встановлений у певний стан, зберігає його доти, поки на вхід не надійде наступний сигнал. Кожному стану лічильника відповідає порядковий номер 0,1,2,..., М-1. Якщо в момент часу t лічильник знаходиться в n-м стані, то він визначає число сигналів, що надійшли на лічильник. При подачі на вхід лічильника М-го вхідного сигналу на виході його виникає сигнал переповнювання і лічильник повертається в початковий стан, тобто рахування одиничних сигналів здійснюється в ньому по модулю М або з періодом рахування Т=М.

Лічильники широко застосовують в обчислювальній техніці і різноманітних пристроях автоматики, наприклад для формування адрес, команд, рахування кількості циклів виконання операцій, формування коду в аналого-цифрових перетворювачах і т.д.

По цільовому призначенню лічильники підрозділяють на прості (що сумують або вираховують) і реверсивні. На прості лічильники сигнали надходять з одним знаком, тобто ці лічильники мають переходи від стану до стану тільки в однім напрямку. Лічильник, що сумує, призначений для виконання рахування в прямому напрямку, тобто для додавання. З подачею на вхід чергового одиничного сигналу показання лічильника збільшується на одиницю. Лічильник, що вираховує, призначений для виконання рахування одиничних сигналів у режимі вирахування. Кожний сигнал, що надходить на вхід такого лічильника, зменшує його показання на одиницю. Реверсивні лічильники призначені для роботи в режимі додавання й у режимі вирахування. По засобах організації рахування лічильники підрозділяють на асинхронні і синхронні. У асинхронних лічильниках сигнал від розряду до розряду передається природним шляхом у різноманітні інтервали часу в залежності від сполучення вхідних сигналів. У синхронних лічильниках сигнали від розряду до розряду передаються примусовим шляхом за допомогою тактових сигналів.

По засобах організації ланцюгів переносу між розрядами розрізняють лічильники з послідовним, паралельним і частковим-паралельним переносом (тільки в групах розрядів).

Основними характеристиками лічильника є модуль рахування (період рахування або коефіцієнт перерахунку), розподільна спроможність, час реєстрації і ємність. Модуль рахування характеризує число стійких станів лічильника, тобто граничне число вхідних сигналів, що може порахувати лічильник. Розподільна спроможність - мінімально допустимий період проходженні вхідних сигналів, при якому забезпечується надійна робота лічильника. Чим більше частота надходження рахункових сигналів, тим більша швидкодія потрібна від лічильника. Час реєстрації - інтервал часу між моментами надходження вхідного сигналу і закінчення самого довгого перехідного процесу в лічильнику. Ємність лічильника - максимальне число одиничних сигналів, що може бути зафіксоване на лічильнику. Ця характеристика лічильника залежить від основи системи числення і числа
розрядів.

Рис. 1 - Схема несинхронізуємого двійкового чотирьох розрядного лічильника на JK- тригерах із послідовним переносом (а) і часові діаграми його роботи (б)

Дата добавления: 2014-01-04