Очень много всего по схемотехнике (6)

Посмотреть архив целиком

Счетчики

 

Счетчик - такое устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счетчики строятся на Т - триггерах.. В суммирующем счетчике состояние счетчика ( двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу. Принцип построения и таблица истинности суммирующего счетчика отражены на рис.164 и в таблице 24.

В вычитающем счетчике состояние счетчика ( двоичный код на его выходах) с каждым импульсом уменьшается на единицу. Принцип построения и таблица истинности вычитающего счетчика отражены на рис.165 и в таблице 25. В чистом виде Т - триггеров в интегральном исполнении нет. Т- триггеры получаются путем преобразования L и JR - триггеров.

Как следует из таблиц 24и 25, трехразрядный счетчик однозначно отображает число поступивших импульсов К=23 - 1.
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 (2n - 1), повторяясь периодически через 2n импульсов. При использовании вычитающего счетчика его состояние в пределах цикла будет уменьшаться от (2n-1) до нуля.
Для однозначного фиксирования числа поступивших импульсов количество триггеров в счетчике должно быть равно

n =  log2 K

где  n - количество триггеров в счетчике,
K - максимальное число импульсов, поступающих на вход счетчика.
 

6.1.Суммирующие счетчики.

    Условные графические обозначения счетчиков приведены на рис. 166...177, а их основные данные - в таблице 26.

 

 

 

Назначение входов счетчиков следующее: 
инверсный динамический синхровходб при изменении сигнала на нем с 1 на 0 осуществляется переключение счетчика; 
 

прямой динамический синхровход, при изменении сигнала на нем с 0 на 1 осуществляется переключение счетчика; 
 

два входа установки счетчика в нулевое состояниеб об`единенные операцией «И». Обнуление происходит при подаче «единиц» на оба входа; 
 

два входа установки счетчика всостояние девять, об`единенные операцией «И». Установка происходит при подаче «единиц» 
на оба входа; 
 

инверсный вход обнуленияб обнуление происходит при подаче на него «нуля»; 
 

двоичный код, подаваемый на эти входы, записывается в триггеры счетчика в режиме «установка»; 
 

вход разрешения предварительной установки по входам D;

вход стробирования переноса; 
 

вход P1 предназначен для приема сигнала переноса от предыдущего счетчика;

выход P2 предназначен для передачи сигнала переноса в последующий счетчик;

С1 - инверсный динамический синхровход первого триггераб С2 - инверсный динамический вход трехразрядного счетчика.

синхронныйинверсный вход обнуления, обнуление происходит при подаче на него «нуля» по фронту сихроимпульса.

 

 

Таблица 26.

Примечание. В графе tзад таблицы 26 приведены следующие данные:

24/35 - 24 - максимальное время переключения триггеров счетчика с момента подачи синхроимпульса, 35 - максимальное время для формирования сигнала переноса;

85/35 - 85 - максимальное время переключения триггеров счетчика с момента подачи синхроимпульса, 35 - максимальное время установки исходного состояния триггеров по входам D;
56 - максимальное время.

Счетчики типа ИЕ5, ИЕ4, ИЕ2

Функциональные схемы счетчиков типа ИЕ5, ИЕ4, ИЕ2 представлены на рис.178 - 180.

Счетчики построены следующим образом: в каждой ИС первый из триггеров имеет отдельный вход С1 и прямой выходб три остальных триггера соединены между собой такб что образуют делитель на 8 в ИС типа ИЕ5, на 6 - в ИС типа ИЕ4 и на 5 - в ИС типа ИЕ2. При соединении выхода первого триггера со входом С2 цепочки из трех триггеров образуются четырехразрядные счетчики, позволяющие производить деление частоты входного сигнала С1 соответственно на 16, 12 ,10.

 

ИС имеют по два входа R0 установки в 0, об`единенные по схеме "И". Сброс (установка в 0) триггеров производится при подаче уровней логической единицы на оба входа R0. ИС типа ИЕ2 имеет, кроме того, входы установки триггеров счетчика в состояние 9. При воздействии на оба эти входа логической 1 первый и четвертый триггеры переходят в единичное состояние, а остальные - в нулевое. Входы R0 и R9 изменяют состояние триггеров счетчика независимо от
того, действует синхроимпульс или нет.

Наличие входов установки, об`единенных по схеме "И", позволяет строить делители частоты с различными коэффициентами деления в пределах от 2 до 16 без использования ополнительных логических элементов.

Принцип построения делителя частоты на N следующий:
- число N представляется в двоичном коде ( N = 9(10) = 1001(2) );
- определяются номера триггеров, которые необходимо установить в единичное состояние (третий и нулевой );
- выходы третьего и нулевого триггеров соединяются со входами R0.
 
В этом случае до прихода девятого импульса счетчик работает в обычном режиме подсчета входных импульсов (состояние счетчика увеличивается на 1 с каждым входным импульсом). Девятый импульс переводит счетчик в состояние 9, при котором на выходах третьего
и нулевого триггеров формируются уровни логической 1. Эти выходы соединены со входами К0, поэтому происходит обнуление всех триггеров счетчика. Поэтому при непрерывной подаче входных импульсов счетчик работает в сокращенном цикле от 0 до 8 ( девятое состояние появляется кратковременно на время обнуления триггеров, для ИС 133-й серии t9=10нс)

При разработке измерительной аппаратуры, а также во многих других случаях желательно обеспечивать отображение информации в десятичной системе счисления. В этом случае наиболее удобно использовать счетчики типа ИЕ2 с коэффициентом деления 10 (декады).
При их отсутствии возможно реализовать декады на счетчиках типа ИЕ4, ИЕ5 (рис.181,182).

Временные графики работы декады на основе ИС типа ИЕ4б ИЕ5 представлены на рис.183.

В таблице 28 приведены номера выводов ИС типа ИЕ2, ИЕ4, ИЕ5, которые надо соединить между собой для получения различных коэффициентов пересчета K ( при использовании ИС 134ИЕ5 необходимо заменить выводы 1, 3, 12, 8, 11 на соответственно 8, 1, 13, 10, 12). Все делители, полученные соединением выводов ИС по табл. 28, работают по одному принципу: при достижении состояния, соответствующего необходимому коэффициенту пересчета, происходит установка триггеров счетчика в нулевое состояние.

Исключение составляет делитель на 7 на основе ИС типа ИЕ2. При поступлении шести импульсов на входы К9 подаются логические 1 с выходов Q2, Q4, поэтому счетчик сразу из состояния 5 переводится в состояние 9, минуя состояния 6, 7, 8 (состояние 6 существует
кратковременно). С поступлением седьмого импульса счетчик обнуляется (счетчик должен был бы перейти в состояние 10, но из-за внутренней структуры происходит его обнуление).

На рис.184 показана реализация делителя с коэффициентом деления 7. Таблица 27 поясняет принцип работы делителя на 7.

Таблица 28

ИС позволяет наращивать разрядность счетчика (рис. 185)

Максимальное время переключения 12-разрядного счетчика в три раза больше времени переключения 4 - разрядного.

Счетчики типа ИЕ20 аналогичны счетчикам типа ИЕ5, только имеют один вход обнуления. Счетчики типа ИЕ19 аналогичны счетчикам типа ИЕ20, только они имеют один синхровход ( С1 и С2 соединены внутри ИС ).
Счетчики типа ИЕ10 имеют различную структуру, но принцип управления ими одинаков.

Назначение входов ИС следующее:
М1 - вход стробирования переноса;
P1 - вход переноса;
P2 - выход, на котором при условии, что счетчик находится в 15-м состоянии, формируется сигнал переноса в следующий счетчик;
С  - прямой динамический синхровход;
R`  - инверсный статический вход обнуления ( при К = 0 );
W` - вход управления режимом работы счетчика.

Если W` = 0, триггеры счетчика устанавливаются в состояние, определяемое входами  D  при поступлении синхроимпульса ( по фронту ).
Если W` = 1  и  V1 = P1 = 1, происходит счет количества синх-роимпульсов.

Следует учитыватьб что ИС типа ИЕ9 - двоично- десятичная, т.е. при достижении состояния 10 триггеры счетчика автоматически обнуляются.

Счетчики типа ИЕ11 и ИЕ18 аналогичны, соответственно, счетчикам типа ИЕ9 и ИЕ10, только они имеют синхронный вход обнуления RC`. В таких счетчиках обнуление происходит при RC` = 0 по фронту сихроимпульса.

Счетчики типа ИЕ14 и ИЕ15 аналогичны, соответственно, счетчикам типа ИЕ2 и ИЕ5, только они имеют входы предварительной установки триггеров D1,D2,D4,D8 и W`, такие же как и у ИЕ9, ИЕ10.
В таких ИС коэффициенты пересчета К=2-16(10) могут быть реализованы по принципу:
- определяется число N=16-(K-1) [ для ИЕ9  Т=10-(K-1) ];
- это число преобразуется в двоичный кодб который задается навходы D8, D4, D2, D1;
- выход переноса P2 соединяется с входом  W`  через инвертор;
- на входы  V1 и P1 подается логическая единица.


Случайные файлы

Файл
94956.rtf
167689.doc
153783.rtf
151736.rtf
50283.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.