Счётчик числа импульсов — устройство, на выходах которого получается двоичный двоично-десятичный код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строиться на двухступенчатых D-триггерах, T-триггерах и JK-триггерах. Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают через СТ от англ. Схему двоичного счетчика можно получить с помощью формального синтеза , однако более наглядным путём представляется эвристический. Наблюдение за разрядами чисел, составляющих таблицу, приводит к пониманию структурной схемы двоичного счетчика. Состояния младшего разряда при его просмотре по соответствующему столбцу таблицы показывают чередование нулей и единиц вида В следующем разряде наблюдается последовательность пар нулей и единиц вида В третьем разряде образуется последовательность из четверок нулей и единиц Из этого наблюдения видно, что следующий по старшинству разряд переключается с частотой, в два раза меньшей, чем данный. Известно, что счетный триггер делит частоту входных импульсов на два. Сопоставив этот факт с указанной выше закономерностью, видим, что счетчик может быть построен в виде цепочки последовательно включенных счетных триггеров. Заметим, кстати, что согласно ГОСТу входы элементов изображаются слева, а выходы справа. Соблюдение этого правила ведет к тому, что в числе, содержащемся в счетчике, младшие разряды расположены левее старших. Выше рассмотрены схемы двоичных последовательных счетчиков, то есть таких счетчиков, в которых при изменении состояния определенного триггера возбуждается последующий триггер, причем триггеры меняют свои состояния не одновременно, а последовательно. Если в данной ситуации должны изменить свои состояния n триггеров, то для завершения этого процесса потребуется n интервалов времени, соответствующих времени изменения состояния каждого из триггеров. Такой последовательный характер работы является причиной двух недостатков последовательного счетчика: В параллельных счетчиках синхронизирующие сигналы поступают на все триггеры одновременно. Последовательный характер переходов триггеров счетчика является источником ложных сигналов на его выходах. Это означает, что при переходе из состояния 7 в состояние 8 на входах счетчика на короткое время появятся состояния 6; 4; 0. Исключить гонки можно, применяя счетчики с соседним или противогоночным кодированием состояний, например, считающие в рефлексивном коде Грея. С целью уменьшения времени протекания переходных процессов можно реализовать счетчик в варианте с подачей входных импульсов одновременно на все триггеры. В этом случае получим счетчик с параллельным переносом. По схемам счетчиков всегда строятся счетчики, задержка переключения одного триггера у которых соизмерима с периодом считаемых импульсов. Задержка переключения одного триггера 30 нс, и если мы построим счетчик более, чем 4-хразрядный, то при периоде счетных импульсов нс могут начаться сбои счета, перенос не успевает распространиться по цепочке триггеров до прихода очередного счетного импульса. Здесь на информационные входы триггеров подаются сигналы, являющиеся логической функцией состояния счетчика и определяющие конкретные триггеры, которые изменяют своё состояние при данном входном импульсе. Принцип стробирования сводится к следующему: Параллельные счетчики имеют более высокое быстродействие по сравнению с последовательными, поскольку синхронизирующие импульсы поступают на все триггеры одновременно. Максимальным быстродействием обладают синхронные счетчики с параллельным переносом, структуру которых найдем эвристически, рассмотрев процессы прибавления единицы к двоичным числам и вычитания её из них. В связи с ограничениями на построение счетчиков с параллельным переносом большой разрядности широкое распространение получили счетчики с групповой структурой, или счетчики с последовательно-параллельным переносом. Разряды таких счетчиков разбиваются на группы, внутри которых организуется принцип параллельного переноса. Сами же группы соединяются последовательно с использованием конъюнкторов , формирующих перенос в следующую группу при единичном состоянии всех триггеров предыдущих. При единичном состоянии всех триггеров группы приход очередного входного сигнала создаст перенос из этой группы. Эта ситуация подготавливает межгрупповой конъюнктор к прямому пропусканию входного сигнала на следующую группу. В наихудшем для быстродействия случае, когда перенос проходит через все группы и поступает на вход последней,. В развитых сериях ИС обычно имеется по 5…10 вариантов двоичных счетчиков, выполненных в виде 4-хразрядных групп секций. Каскадирование секций может выполняться путём их последовательного включения по цепям переноса, организации параллельно-последовательных переносов или для более сложных счетчиков с двумя дополнительными управляющими входами разрешения счета и разрешения переноса путём организации параллельных переносов и в группах, и между ними. Особенностью двоичных счетчиков синхронного типа является наличие ситуаций с одновременным переключением всех его разрядов например, для суммирующего счетчика при переходе от кодовой комбинации 11…1 к комбинации 00…0 при переполнении счетчика и выработке сигнала переноса. Одновременное переключение многих триггеров создает значительный токовый импульс в цепях питания ЦУ и может привести к сбою в их работе. При необходимости применения счетчика большей разрядности рекомендуется переходить к коду Грея, для которого переходы от одной кодовой комбинации к другой сопровождаются переключением всего одного разряда. Правда, для получения результата счета в двоичном коде придется использовать дополнительно преобразователь кода, но это является платой за избавление от токовых импульсов большой интенсивности в цепях питания. У этого термина существуют и другие значения, см. Цифровые системы Цифровые интегральные схемы Импульсная техника. Статьи со ссылками на отсутствующие файлы. Навигация Персональные инструменты Войти. Последнее изменение этой страницы:
Счетчиками называют последовательностные цифровые устройства, предназначенные для подсчета и запоминания числа импульсов, поданных в определенном временном интервале на его счетный вход. Помимо счетного счетчики могут еще иметь входы асинхронный или синхронной установки начальных состояний. По характеру изменения состояний счетчика счетными импульсами различают суммирующие, вычитающие и реверсивные счетчики [61; 83]. По способу организации переносов между разрядами их можно разделить на счетчики с последовательным, сквозным, параллельным и комбинированным переносом. Счетчики с последовательным и сквозным переносом называют асинхронными, а с параллельным переносом — синхронными. Обычно счетчик содержит один или несколько идентичных разрядов, построенных на основе двоичных триггеров. Количество различимых состояний разряда счетчика является его классификационным признаком, согласно которому счетчики называют двоичными, двоично-десятичными и т. Основными техническими параметрами счетчиков являются коэффициент пересчета и быстродействие. Коэффициент представляет собой число различимых устойчивых состояний счетчика и если каждый счетный импульс переводит счетчик в иовое состояние, то равно максимальному числу импульсов, которое счетчик может просчитать и запомнить без повторения состояний. Быстродействие счетчика определяется максимальной частотой следования счетных импульсов , регистрируемых счетчиком без сбоев, максимальной частотой переключения состояний счетчика -тах и временем установки состояний счетчика, определяемое как максимальный временной интервал от момента поступления счетного импульса до момента перехода всех разрядов счетчика в новое устойчивое состояние. В асинхронных счетчиках отсутствует общая для всех разрядов синхронизация и переход разрядов в новые состояния происходит последовательно разряд за разрядом, начиная от входного, на который поступают счетные импульсы. Если рассмотреть последовательность состояний,. Именно так себя ведут двухтактные Т и -триггеры, рассмотренные в разделе 6. Таким образом, последовательный счетчик, работающий согласно табл. Как было показано в разделе 6. Максимальная частота следования счетных импульсов определяется независимо от структуры счетчика предельной частотой переключения первого триггера. Если же требуется различать дешифрировать каждое состояние счетчика, то до подачи очередного счетного импульса все разряды должны установиться в новое состояние на время. В этом случае максимально допустимая частота смены состояний определяется по наихудшему времени установления Основное достоинство последовательного счетчика — минимальные затраты микросхем и минимум электрических связей, что упрощает разводку линий связи и повышает помехозащищенность схемы. Главный недостаток — низкое быстродействие, которое тем ниже, чем больше коэффициент счета и чем, следовательно, больше в счетчике разрядов. Один из способов увеличения быстродействия асинхронных счетчиков состоит в организации переносов между разрядами через дополнительные логические элементы рис. Если первый триггер ечетчика рис. Как видно из временных диаграмм рис. Счетный импульс Т проходит до вентиля, на второй вход которого поступает. В -разрядном счетчике со сквозным переносом время установления определяется задержкой счетного импульса Т в цепях переноса и временем установления последнего из переключающихся триггеров Рис. Тогда максимальная частота счета оказывается выше, чем частота последовательного счетчика, определяемая формулой 6. С точки зрения структуры, функционирования и технических параметров варианты асинхронных счетчиков рис. В зависимости от количества разрядов N они реализуют коэффициент счета и их можио использовать в качестве делителей частоты Часто при проектировании цифровых устройств возникает необходимость в делителях частоты, для которых в выражении 6. Требуемые получают введением в счетчики обратных связей. Общий принцип построения показанных на рис. Если между входным и выходным триггерами включен делитель частоты на любое натуральное число , то такая схема обеспечивает деление частоты на Например, счетчик делитель частоты на 3 рис. Для согласно выражению 6. Делитель частоты представлен рис. Их достоинство — максимальное быстродействие, ограниченное предельной частотой переключения входного триггера, при минимальных затратах оборудования. При построении счетчиков с дешифрацией состояний необходимо обеспечить регулярность смены состояний согласно двоичио-десятичному счету. Для их реализации необходимо определить требуемое количество триггеров N согласно соотношению Рис. Кроме последовательно включенных N триггеров такой счетчик должен содержать логическую схему, декодирующую состояние и формирующую сигнал сброса всех разрядов в состояние. Пример десятичного счетчика g регулярной сменой состояний показан на рис. Если один из триггеров или сбросится раньше, чем остальные, возможны неполное обнуление счетчика и ошибка в счете. Для увеличения надежности сброса используют дополнительный -триггер рис. За это время все разряды счетчика гарантированно устанавливаются в состояние. Аналогично можно реализовать асинхронный -разрядный двоичный счетчик для любого , удовлетворяющего условию 6. Если возникает необходимость автоматического управления величиной в пределах , то необходим асинхронный двоичный счетчик, содержащий разрядов, определяемых из условия а также управляемая кодом схема сброса счетчика в нулевое состояние, как, например, на рис. На входы подается двоичный код, соответствующий После импульсов на выходах логических элементов устанавливаются логические уровни которые подаются на входы схемы совпадения. Следующий счетный импульс через вентиль устанавливает -триггер в единичное состояние и инверсный выход триггера обусловливает установку разрядов счетчика в состояние. Таким образом, через импульсов счетчик возвращается в исходное состояние. Например, для счета по модулю 10 на входы необходимо подать код Рассмотренные выше асинхронные счетчики относятся к классу суммирующих. Для реализации режима вычитания в табл. Поэтому на временных диаграммах рис. Таким образом, единственное отличие между суммирующими и вычитающими счетчиками Рис. Счетчики с управляемым направлением счета называют реверсивными. Для построения реверсивного счетчика необходимо между разрядами включить логическую схему, обеспечивающую связь счетного входа второго и последующего разрядов с выходами Q суммирование или Q вычитание триггеров предыдущих разрядов. Пусть направление счета задается сигналом Е так, что при выполняется, счет С с , а при — с вычитанием. Тогда сигнал переноса в разряд определяется логическим уравнением Соответственно тождественным выражениям 6. Реверсивный счетчнк с межразрядной логикой управления счетом вида рис. Включение дополнительных логических элементов между разрядами увеличивает время установления счетчика и снижает максимальную частоту смены регистрируемых состояний. Не должна вводить в заблуждение кажущаяся проекта цепей переноса в виде рис. ЧИСЛА И КОДЫ 1. АЛФАВИТНО-ЦИФРОВЫЕ КОДЫ Глава 2. АЛГОРИТМ КВАЙНА — МАК-КЛАСКИ 2. КАРТЫ КАРНО Глава 3. СХЕМЫ С МНОГИМИ ВЫХОДАМИ Глава 4. Ключ на биполярном транзисторе с нелинейной обратной связью. Электронные ключи на полезых транзисторах. ЭЛЕМЕНТЫ ЭМИТТЕРНО-СВЯЗАННОЙ ЛОГИКИ 4. Генераторы импульсов на логических ИМС Генераторы импульсов на основе триггеров. Генераторы импульсов на основе операционных усилителей. Формирователи и генераторы линейно изменяющегося напряжения ЛИН. СЧЕТЧИКИ Счетчиками называют последовательностные цифровые устройства, предназначенные для подсчета и запоминания числа импульсов, поданных в определенном временном интервале на его счетный вход. Для их реализации необходимо определить требуемое количество триггеров N согласно соотношению. На входы подается двоичный код, соответствующий. После импульсов на выходах логических элементов устанавливаются логические уровни которые подаются на входы схемы совпадения.
Счетчики
Усилить сигнал wi fi на андроиде
https://gist.github.com/0eaf935156411ba6b9058479f1ca5897
https://gist.github.com/fee0912cb6fc89793c3289ab68acddb0