Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Переключение ключом имеет значительные недостатки. На практике ключи заменяются логическими элементами. На рис. 10.20 изображена схема 4-битового реверсивного двоичного счетчика. Если на управляющий вход (7подан 1-сигнал, то счетчик работает как суммирующий, если О-сигнал, то как вычитающий. Двоичные реверсивные счетчики производятся в виде интегральных микросхем. ТТЛ-серия 4-битовых реверсивных двоичных счетчиков называется Н3211-74191.
Схемы этой серии имеют предварительную установку начального значения, т. е. начальное значение устанавливается посредством четырех информационных входов. Двоичные реверсивные счетчики представляются согласно ОПЧ 40700, часть 14 условным обозначением, изображенным на рис. 10.21. На рисунке изображен 8-битовый реверсивный двоичный счетчик. Если на управляющий вход (7подан О-сигнал, то счетчик работает как суммирующий, если 1-сигнал, то как вычитающий. (гтч г тт. тч г Рис, 10.19. Организаций 4-битового двоичного реверсивного счетчика. 4-антс»ма венечный сткнмйцм»мтй счетчнк 4-Онемей йегмчный рееерсненмй счетчнк (щмнципне»ьме» агама) щммнрумицна аченегк О 0 еычн»нащнй счеечнк Рис. 10.20.
4-битовый двоичный деведсивный счетчюс 10.2.2. Асинхронные ВСО-счетчики (в двоично-десятичном коде) ВСО-счетчики в основном являются 4-битовыми. На их выходах должны быть сигналы двоично-десятичного кода. Двоично-десятичный код выражает десятичные цифры от 0 до 9 в виде двоичных чисел, таким образом, он является десятичным кодом. Так как ВСЮ-счетчики считают закодированные десятичные цифры, их часто называют десятичными счетчиками. Это обозначение приводит к недоразумениям. Возможна путаница со счетчиками, которые работают с кодом 1-из-10. ВС21-счетчики бывают суммирующими, вычитающими и реверсивными. 10.2.2. 1. ВС0-суммирующие счетчики ВСЮ-суммирующие счетчики можно построить на 4-битовых двоичных суммирующих счетчиках. Применяемые триггеры должны иметь нетактируемые входы сброса.
Счетчик должен считать только до двоичного числа 1001, то есть до десятичной цифры 9, а затем сбрасываться в нуль. Сброс должен происходить в момент переключения счетчика с 1001 на 1010. Схема 4-битового двоичного суммирующего счетчика представлена на рис. 10.22. Т-Триггеры имеют нетактируемые входы сброса Я. Какие дополнительные подключения требуются, чтобы сделать из 4-битового двоичного суммирующего счетчика ВСЮ-суммирующий счетчик? Для сброса счетчика в нуль требуется подать 1-сигналы на Я-входы триггеров. Так как все триггеры должны сбрасываться одновременно, целесообразно соединить все Я-входы друг с другом. Сброс доллсен происходить при переходе счетчика с десятичной цифры 9 на десятичную цифру 10.
То есть на выходах Дв и Дд должен быть 1-сигнал. Выходы Д и Дв связываются через И-элемент. Выход И-элемента соединен с входом сброса Я. Это дополнительное соединение выделено серым на рис. 10.22. Такой счетчик безупречно работает при невысокой частоте синхроимпульсов. Произвольный сброс в начальное положение не может происхо- Ряс. 10.22. Преобразование 4-битового двоичного суммирующего счегчикв в ВСЮ-сумми- Рующий счетчик ~276 Г Хв. в~ д дить до достижения 10, так как только тогда на выходах Дв и Д появляется 1-сигнал (рис. 10.23).
При всех других комбинациях выходного сигнала — для чисел от 0 до 9 — никогда не получается одновременно Д = 1 и Дв = 1. Недостатком такого счетчикаявляется кратковременное присутствие сигнала десятичной цифры 10. То есть счетчик считает до 10 включительно и затем удаляет состояние 10. Для ТТЛ-схем состояние 10 держится на вьпсодах примерно 50 нс. Это очень корот- Р„„. 1а,тЗ Л~Р.кон КОЕ ВРЕМЯ. ОДНаКО ДЛЯ РЯДа ЗаДаЧ ЭтОт СИГНаЛ МОжЕт послужить причиной помех.
Недостаток кратковременного присутствия десятичного числа 10 устранен в схеме на рис. 10.24. Этот счетчик построен на управляемых по одному фронту ХХ-триггерах. Соединение производится последовательно с помощью временной диаграммы. ас =Ос "Ос Рас, 10.24, Асинкро сум ру шил счетчик и его временные диаграммы. св Ю ю.2. А я 277)) Триггер А работает как Т-триггер. Триггер В работает так же, как Т-тритгер, но только до тех пор, пока триггер Р находится в состоянии покоя (чтобы тХ-триггер работал как Т-триггер, на его входах У и К должны быль 1-сигналы). Импульсы Д, следуют как обычно.
Порядок следования импульсов Дв нарушается, как только триггер Р переключается в рабочее состояние. Если 1-сигнал на Х пропадает, то триггер В должен остаться в состоянии покоя. Триггер С работает снова как Т-триггер и управляется импульсами Д . Рассмотрим сигнал Х,: Хв =Оа л0с. Сигнал Ув выделен на временной диаграмме (рис. 10.24).
В момент времени геев = 1. Теперь триггер Р может переключиться в рабочее состояние, но только тогда, когда сигнал синхронизации Д„переходит с 1 на О. Это происходит в точке гт. Дв = 1. Вскоре после этого Ув снова равен О, и триггер Р должен переключиться с обратным фронтом своего сигнала синхронизации Ц, в состояние покоя, а именно в момент времени г . После 10-го обратного фронта импульса входного сигнала Е на выходах счетчика будет присутствовать комбинация 0000. ВСР-счетчик выставлен на нуль и начинает счет снова. ВСР-суммирующий счетчик (рис. 10.24) с незначительными дополнениями выпускается как микросхема Н1 161-7490 А.
о„ о. Рас. 10.25. Условное обозначение ВСР-суяыаруюнзето счетчюса, срабатываюшето с обратным фронтом. СТК 10 означает 10 счет- ных разрядов. Весь ВСР-счетчик можно изобразить условным обозначением. Оно состоит из одного управляющего блока и 4 управляемых функциональных блоков, соответствующих четырем триггерам. Плюс означает суммирование. Код, с которым работает счетчик, нужно указывать в управляющем блоке (рис. 10.25).
10.2.2.2. ВСР-вычитаюший счетчик ВСР-вычитающие счетчики также можно построить на базе двоичного вычитающего счетчика (рис. 10.26). Вычитающие двоичные счетчики с помощью дополнительных соединений можно превратить в счетчюс с обратным счетом, начиная с десятичного числа 9, то есть с двоичного числа 1001. Без дополнительных соединений он будет начинать счет с десятичного числа 15 или двоичного числа 1111. Кратковременно (около 50 нс) на выходах находится двоичное число 1111. С этим сигналом триггеры В и С (рис. 10.26) должны быть сброшены в состояние покоя (Дв = О, Д = 0).
Этот сброс производят через нетактируемые входы сброса. Все четйре выходных сигнала можно было бы подать на И-элемент. Но в этом нет необходимости. Достаточно подать сигналы (Юв г ю.а .г Рис. 10.26. Преобразование 4-бигового двоичного вычитаюшего счетчика в ВСО-вы- читаюший счетчик.
Рис. 10.27. Двоичный вычитаюший счетчик. Рие. 10.20. Кодовая таблица. Дв и Дв на И-элемент, так как в диапазоне десятичных чисел от 9 до 0 никогда одновременно не появляются Дв = 1 и Дв = 1. (Возможно также использовать сигналы (2 и Дв.) Необходимые дополнительные соединения показаны серым на рис. 10,26.
Из ВСЮ-суммирующего счетчика можно сделать достаточно простой двоичный вычитающий счетчик. Нужно только инвертировать выходные сигналы ВСР-суммирующего счетчика или использовать Д-выходы триггеров как выходы счетчика (см. рис. 10.27). Справедливость сказанного подтверждает кодовая таблица на рис. 10.28. 70.2.2.3. ВСО-реверсивный счетчик ВСЮ-реверсивный счетчик можно построить на базе 4-битового реверсивного двоичного счетчика (см. рис. 10.20).
Особенное внимание нужно обратить на включение входов сброса. Счетчик на рис. 10.29 построен на Т-триггерах, переключающихся с об- ратным фронтом. Входы сброса этих триггеров управляются О-сигналами. 102. А щ 2ф Рис. 10.29. ВСЮ-реверсивиый счетчик. В режиме суммирующего счетчика на входе Удолжен действовать сигнал 1. При сигнале 0 на У счетчик работает в режиме вычитания.
ВСЮ-вычитающий счетчик должен перед началом счета на вычитание быть установлен на десятичное число 9 или на двоичное число 1001. Триггеры В и С должны быть установлены на О. При Д = 1 и Д = 1 к выходу И-НЕ-элемента приложен О. С этим сигналом сбрасйваются триггеры В и С. Триггер Ю не будет сброшен, так как на его входе сброса действует 1 через элемент ИЛИ. Если счетчик работает в режиме сложения, то он должен сбрасываться на нуль, если Д = 1 и О, = 1. На выходе И-НЕ-элемента появляется 0-сигнал.
С этим сигналом сбрасываются триггеры В, С и Р. Триггер Ю теперь также сбрасывается, так как на нижней линии управления действует 0-сигнал. Сброс триггера А не является необходимым, так как он и без того стоит на нуле (О, = 0) Задание Построить и нарисовать схему ВС2)-счетчика (рис. 10.29) на базе микросхем Н.У 131-7476 и Н.Н101-7400. Микросхема ЕЬ3131-7476 содержит два УХ-МАКТЕК-БЬАТ-триггера. Следовательно, необходимы две микросхемы. Микросхема РЬН101-7400 (см. рис.
6.65) содержит четыре И-НЕ-элемента. Для связи между двумя Рис. 10.30. ВС))-реверсивиый счетчик (2 х Г1.3131-7476, 3 х р).Н!01-7400). ~2ВО Г Ю.О д триггерами используются три И-НЕ-элемента, для трех триггеров нужны 9 таких элементов. Еще один И-НЕ-элемент требуется для получения сигнала сброса. Для замены ИЛИ-элемента требуются три И-НЕ-элемента. Всего 13 И-НЕ-элементов. То есть необходимы четыре микросхемы гЬН101- 7400 с 16 И-НЕ-элементами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
