Чижма С.Н. - Основы схемотехники 2008 (1055377), страница 61
Текст из файла (страница 61)
25.18) Рис. 25.18. Т-триггер на основе В-триггера -<'", При атом вход В соединяется с инверсным выходом, а на вход С подаются ;-:; 'ьчетные импульсы. В результате трщтер при каждом счетном импульсе запоминает :,-'' 'значение Д, то есть будет переключаться в противоположное состояние Работа триггера осуществляется следующим образом (В-триггер ТМ2) .'б Жранение информации осуществляется при подаче на вход Скак логического ,,; О, так и логической 1. На выход передается и запоминается на период повто„" рения синхроимпульсов информация, имеющаяся на входе 17 перед фронтом Импульса на входе С, Изменение информации на выходе может происходить '" ' Только во время действия фронта импульса на входе С ГЛАВА 26 СЧЕТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ Счетчик — такое устройство, на выходах которого получается двоичный 1двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов.
Счетчики строятся на Т-триггерах. Основной параметр счетчика — модуль счета — максимальное число единичных сигналов, которое может быль сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ(от англ, сопл!ег). Счетчики классифицируют: 1. По модулю счета: — двоично-десятичные; — двоичные; — с произвольным постоянным модулем счета; — с переменным модулем счета; 2, По направлению счета: — суммирующие; — вычитающие; — реверсивные; 3. По способу формирования внутренних связей: — с последовательным переносом; — с параллельным переносом; — с комбинированным переносом; — кольцевые. В суммирующем счетчике состояние счетчика 1двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу Принцип построения и таблица истинности суммирующего счетчика приведены на рис. 26.1.
по Д! о! ! пг 7 ! о о а о о Рис. 26.1. Суммирующий счетчик 352 ! з ! я ! 6 7 ю 0 Ф сел ыв ! !!! сов < К(Г2Г2=8 и Рис. 26.2. Временные диаграммы счетчика Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на ::.' рйс. 26.2. Через КСЧ обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). ' ';:Соетояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, ; ':,.а правого — старшему разряду. В исходном состоянии на всех триггерах уста;,:;:::иовлены логические нули.
Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот ::,'';момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения. Таким об-'.:::" Разом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из времен- ~.::;:.', 'Нмх диаграмм видно, что частота каждого после!г!юшего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е.
каждый триггер делит частоту входного сигнала :,„', надва, что и используется в делителях частоты. В вычитающем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выхо':.: дах) с каждым импульсом уменьшается на единицу. Принцип построения и ::;!'. таблица истинности вычитающего счетчика приведены на рис. 26.3. В чистом -',:., виде Т-триггеров в интегральном исполнении нет. Т-триггеры получаются путем преобразования ьЭ и Ж-триггеров н! и„„, р! !л рв о о о в гл ГТг~ Рис. 26.3. Вычитающий счетчик 353 26.1. Суммирующие счетчики Рассмотрим счетчики К155ИЕ2 и К155ИЕ5. Условные графические обозначения счетчиков приведены на рис.
26.4. 2! 22 ! и 1! !т2 ! !2 2 2 ! ! ки г 22 2 и !! Рис. 26.4. Счетчики; а) К155ИЕ5, б) К!55ИЕ2 Счетчики построены следующим образом: в каждой ИС первый из триггеров имеет отдельный вход С1 и прямой выход, три остальных триггера соединены между собой так, что образуют делитель на 8 в ИС типа ИЕ5 и на 5 — в ИС типа ИЕ2. При соединении выхода первого триггера с входом С2 цепочки из трех триггеров образуются четырехразрядные счетчики, позволяющие производить деление частоты входного сигнала С1 соответственно на 16 и 10. 00 Я! 122 !33 т 7З Рис. 26.5.
Структура счетчика ИЕ5 354 Как следует из таблиц на рис. 26.1 и 26.3, трехразрядный счетчик однозначно отображает число поступивших импульсов К = 8. Если количество три!теро в в счетчике ограничено и равно п, а число поступающих импульсов не ограничено, то двоичный код, формируемый на выходах суммирующего счетчика, будет меняться от минимального значения (О) до макси- и-1 и мального (2 ), повторяясь периодически через 2 импульсов. При использовании вычитающего счетчика его состояние в пределах цикла и-1 будет уменьшаться от (2 ) до нуля.
Для однозначного фиксирования числа поступивших импульсов количество триггеров в счетчике должно быль равно: л=1о8,К, 126.1) где 22 — количество триггеров в счетчике, й'- максимальное число имг!ульсов, поступающих на вход счетчика. Рис. 26.6. Структура счетчика ИЕ2 ИС имеют по два входа КО установки в О, объединенные по схеме "И". :,'. Сброс (установка в 0) триггеров производится при подаче уровней логической ::единицы на оба входа КО. ИС типа ИЕ2 имеет, кроме того, входы установки '",'. триггеров счетчика в состояние 9. При воздействии на оба эти входа до~ ичес- :;- кой 1 первый и четвертый триггеры переходят в единичное состояние, а осталь- .:: ные — в нулевое. Входы КО и К9 изменяют состояние триггеров счетчика незави- :; ',снмо от того, действует спнхроимпульс или нет.
Наличие входов установки, обьединенных по схеме "И", позволяет строить . ':,.'делители частоты с различными коэффициентами деления в пределах от 2 до ! 6 :",'без использования дополнительных логических элементов. Принцип построения делителя частоты на х! следующий: — число г! представляется в двои оном коде (для примера возьмем тч = 9м = 100!э), — определяются номера триггеров, которые необходимо установить в единичное состояние (третий и нулевой), — выходы третьего и нулевого триггеров соединяются с входами КО. В этом случае до прихода девятого импульса счетчик работает в обычном ',: 'режиме подсчета входных импульсов (состояние счетчика увеличивается на 1 с .'квэядым входным импульсом). Девятый импульс переводит счетчик в состояние ": '9,'при котором на выходах третьего и нулевого триггеров формируются уровни .": логической 1.
Эти выходы соединены с входами КО, поэтому происходит обнуле- .:. --':Йие всех триггеров счетчика. Поэтому при непрерывной подаче входных „импульсов счетчик работает в сокращенном цикле от 0 до 8 (девятое состояние ' 'появляегся кратковременно на время обнуления триггеров. , При разработке измерительной аппаратуры, а также во многих других " случаях желательно обеспечивать отображение информации в десятичной сис- ..'.;.теме счисления. В этом случае наиболее удобно использовать счетчики типа : ",ЙЕ2 с коэффициентом деления! 0 (декады). При их отсутствии возможно реали- " '':Мать декады на счетчиках типа ИЕ4, ИЕ5 (рис.
26.7, а, б). 355 Рис. 26.7. Декады на ИМС; а) типа ИЕ4, б) ИЕ5 Временные графики работы декады на основе ИС типа ИЕ4, ИЕ5 представлены на рис. 26.8. и, и, Рнс. 26.8. Временные диаграммы работы декады ИС позволяют нарашивать разрядность счетчика и реализовывать как синхронный, так н асинхронный режимы работы счетчиков (рис. 26.9, 26,10). рк сх ом оп Рис.
26.9. 12-разрядный асинхронный двоичный счетчик При разработке схем следует учитывать, что максимальное время переключения синхронного счетчика определяется временем переключения одной ИС (если ДО = Я1 = Я2 = ЯЗ = Д4 = Д5 = Я6 = Я7 = 1 все три ИС начинают переключаться одновременно), а в асинхронном счетчике суммой времен переключения ИС.
Максимальное время переключения 12-разрядного счетчика в три раза больше времени переключения 4-разрядного. Для построения синхронного счетчика в качестве примера используется микросхема К555ИЕ10, 356 ,а цг ом 'цн Рис, 26.10. 12-разрядный синхронный двоичный счетчик ' Назначение входов ИС следующее: — Р! — вход стробирования переноса, — Р! — вход переноса; — Р2 — выход, на котором при условии, что счетчик находится в 15-м состоянии, формируется сигнал переноса в следующий счетчик, — С вЂ” прямой динамический синхровход, — А — инверсный статический вход обнуления, — йг — вход управления режимом работы счетчика Если И'= О, триггеры счетчика устанавливаются в состояние, определяемое входами 27 при поступлении синхроимпульса (по фронту). Если )т'= 1 и !'! =Р! = 1, происходит счет количества синхроимпульсов 26.2.
Реверсивиые счетчики Реверсивные счетчики могут работать как в режиме сложения, так н в ~.-'.' 'режиме вычитания. Как следует из рис. 26.1, 26.3, для изменения режима работы ..; кнеобходимо подключать или прямой, или инверсный выход предыдущего триг- ~:,:;Гера, входящего в счетчик, к Т-входу последующего. Если за период времени Т поступит К импульсов при работе счетчика в ;:. ". режиме суммирования и%импульсов при работе счетчика в режиме вычитания, :','-то состояние счетчика будет равно К-лг1при условии, что число импульсов К и .:-сможет однозначно подсчитываться счетчиком). Число К-У может быль как положительным, так и отрицательным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
