Чаотота входных сигналов счетчика равна 4- * —. Синхронные счетчики о ускоренным пеявнпмшг
Для повышения быстродействия очетчиха необходимо ввести в схему цепи, уокоряицие распространение переноса. В синхронном счетчике оо сквозным - реяосом (рис. 21) счетный сигнал поступает одновтчменно на сиахровходв всех триггеров. Переносы из раз ряда в разряд осуществляются по цепи сквозного переноса, состав ленной из элементов И. Перенос из I -го разряда вырабатывается о псионы» элемента И в соответствии с выражением Р-&, Ог При этом /> принимается равным единице. Переход счетчика из од! нрп состояния в другое протекает следующим образом. Во время паузы между входными оигналаии в цепи перенооов формируются оиг- наш Р , поступающие на управляющие Т-входы триггеров: 28 •
Рис . 21
После окончания переходных процессов в цепи перенооов на синхро - входы триггеров подается счетный сигнал . Если Л ., • / , то £- й триггер переключается в противоположное состояние ,, а если ^^ = «с 0, то триггер сохраняет свое прежнее состояние . Таким образом ,, переключение разрядов счетчика происходит одновременно в зависимости от сигналов на управляющих входах . После перехода счетчика в новое состояние в пели перенооов ^ чрабатнвавтся вовне управляю щие сигналы . Пах как этот процесс обеспечивает передачу переносов между разрядами , то задержка распространения переносов от - считывается о момента переключения счетчика и равн .. суммарной задержке переключения , элементов И . Время уотановки хода в счет чике , измеряемое с момента окончания счетного импульса , равно времени переключения второй ступени триггеров : i ^. T * t ^.^. r /" Период рабо ""> счетчика оо оквозвнм переносом определяется соот -
29
ТО * 4 х ?./>.. л > - ЧРвмя вадерюя распространения сигнала логического элемента в цепи сквозного переноса .
Период работы оинхроиного счетчика о параллельным переносом ( ряс . 22) определяется соотношением
В оч тчиках о параллельным переносом управляющие сигналы формируется независимо друг от друга . Перенос из с - го разря да определяется логическим произведением
Рис . 22
В параллельном счетчике с возрастанием номера разряда увели чивается число входов элементов И . Так хах реальные элементы имеют конечное число входов и ограниченную нагрузочную способность , разрядность счетчиков о параллельным переносом обычно невелика . В тех случаях , когда допустимое число входов элементов И меньше числа разрядов очетчика , последний разбивается на группы . Внутри каждой группы веревоо осуществляется параллельным опоообом . перенос между группами реализуется последовательно или по опоообу сквозного перенооа .
При построении цветовых устройств часто требуются счетчики по модуле М * 2 п ( недвоичные счетчики ). Среди них широкое ' применение находят двоично - десятичные счетчики с модулем счета М * 10. Принципы построения синхронных очетчиков с произвольным коэффициентом счета рассмотрим на примере синтеза десятичного счетчика на УА 1 - триггерах , работающего в коде 8-4-2-1. Функцио - внро - дние счетчика описывает таблица ооотояний ( табл . 5). Преобразуем таблицу состояний очетчика к виду , удобному для определе ния функций возбуждения каждого триггера . Для этого вместо сос тояний триггеров укажем в таблице типы переходов каждого тригге -
30 ; . ■
ра при последовательной смене состояний счетчика . Так как триг гер может иметь два устойчивых состояния (0 и I ), то возможны ■ четыре типа переходов из текущего состояния Q * \ в последующее состояние Qir '': 0-0, 0-1, 1-0, I - I » Сравнивая по табл . 5 сос тояния триггеров Qf , Qz , &3 , Q ^ до и после перехода счет чика в новое состояние , определяем типы переходов каждого триггера и заносим их в табл . 6. Далее для определения сигналов на входах триггеров • £ , /£ (<," •» I , 2, 3, 4) воспользуемся матрицей переходов Ж - триггера ( табл . 7). В каждой строке этой матрицы указаны значения сигналов на входах С ? и Л " , обеспечивающие тот или иной переход триггера . При этом буквой « ; обоз начен сигнал , который может иметь произвольное значение (0 или I ). . В каждой строке табл . 6 отмечаются значения сигналов на вхо дах триггеров , при которых обеспечивается требуемое переключение счетчика . Табл . 6 позволяет определить функция возбуждения управ ляющих входов У и К всех триггеров :
о целью упрощения функций заполним карты Вейча ( ряс . 23), отметив на них запрещенные состояния счетчика крестиком .
Таблица б
Минимизация функций возбуждения сводятся к минимизации неполностью определенных логических функций , так как функции воз буждения для запрещенных состояний счетчика не определены . Дооп ределяя функции , можно упро стить искомые выражения . После упрощений функции возбуждения имеют вид
31
32
Рис. 23
S3
Задание и порядок проведения работы
1. Собрать четырехразрядный суммирующий счетчик с последова тельным переносом , используя для этого 2) - триггеры с прямым динамическим синхронизирующим входом . Проверить работу счетчика от о . яночных импульсов , подключав к прямому выходу каддого раз ряда световые Ендикаторы . Подать на вход счетчика импульсы с вы хода генератора . Просмотреть на экране осциллографа диаграммы сиг налов на входе и выходах счетчика , зарисовать их и измерить их параметры . Измерить максимальнее время установления счетчика .
Примечшше . Чтобы измерить длительность переходного процесса , протекающего в определенном рабочем такте , необходимо осуществить запуск развертки осциллографа сигналом , который вырабатывается непосредственно перед началом исследуемого процесса . Тре буемый сигнал можно выделить из последовательности входных . сигна лов , используя для этого элемент И , возбужденный от сигналами • предшествующего состояния счетчика .
2. Собрать счетчик с последовательным переносом на ^- триг герах . Проверить ' его работу и построить временные диаграммы . Из мерить максимальное время установления счетчика .
3. Синтезировать двоично - десятичный счетчик с заданной пос ледовательностью состояний . Последовательность состояний счетчи ка для каждого . варианта работы приведена в табл . 2; десятичными номерами обозначены двоичные наборы , характеризующие состояние очетчика . Начертить схему счетчика на элементах интегрального ба зиса ( И - НЕ , И - ШШ - НЕ ), синхронных Ж - триггерах , у которых дей - отвующие значения сигналов С / и К определяются логическими произведениями С ^ к У , УЛУ £ и К , - Л > л ^ Aj .
4. Собрать десятичный очетчик , используя элементную базу учебного макета . Установить счетчик в начальное состояние , подав на установочные входы /? , S нулевой потенциал . Проверить ра боту счетчика от одиночных импульсов . Подать на вход счетчика импульон о выхода генератора . С помощью осциллографа просмотреть диаграммы сигналов на i . ходах очетчика и зарисовать их . Показать преподава '. лю работу отлаженной схемы на экране осциллографа . Намерить время установления синхронного счетчика .
Составить отчет .
Требования к отчету
лчет должен содержать электрические функциональные схемы исследуемых счетчиков, временные диаграммы сигналов счетчиков, материалы по синтезу двоично-десятичного счетчика, результаты измерений. 34 ' .
2019-12-29
156
Обсуждений (0)
В параллельном счетчике с возрастанием номера разряда увели чивается число входов элементов И . Так хах реальные элементы имеют конечное число входов и ограниченную нагрузочную способность , разрядность счетчиков о параллельным переносом обычно невелика . В тех случаях , когда допустимое число входов элементов И меньше числа разрядов очетчика , последний разбивается на группы . Внутри каждой группы веревоо осуществляется параллельным опоообом . перенос между группами реализуется последовательно или по опоообу сквозного перенооа .
