Последовательные счетчики импульсов

Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчета импульсов, поданных на его вход. Принцип счета основан на использовании бинарных (двоичных) пересчетных ячеек (триггеров). Разрядность счетчика определяется максимальным числом, до которого он считает. Например, схема четырехразрядного счетчика на Г-триггерах обеспечивает счет 16 импульсов (рис. 6.20). Рассмотрим работу этого счетчика импульсов по диаграмме, приведенной на рис. 6.21. Счетчик работает в следующем порядке.

• 1. Установка логического 0. Импульс подается на входы установки в состояние логического 0 всех триггеров счетчика (сброс).
• 2. Первый импульс переключает триггер 77 в состояние Ql- 1.
• 3. Второй импульс переключает триггер 77 в состояние QI- 0, а триггер Т2 — в состояние Q2- 1.
• 4. Третий импульс переключает триггер 77 в состояние (?/ = 1, а триггер Т2 остается в состоянии Q2= 1.
• 5. Четвертый импульс переключает триггеры 77 и Т2 в состояние Ql = 0, а ТЗ — в состояние Q3- 1.
• 6. Пятый импульс приводит триггеры 77, Т2 и ТЗ в состояние <37=1, <32=0, <32=1.

Рис. 6.20. Структурная схема четырехразрядного счетчика

Рис. 6.21. Диафамма работы счетчика.

Таким образом, каждый триггер переключается при поступлении на него импульса от предыдущего и при втором переключении дает импульс на переключение следующего. В результате восьмой импульс переключает триггеры ГУ, Т2 и ТЗ в состояние Q1 = О, Q2-О, Q3 = 0, а Т4 — в состояние Q4- 1. Шестнадцатый импульс переключает все триггеры в нулевое состояние: Ql=О, Q2- О, QJ = О, Q4 = 0. На этом счет четырехразрядного счетчика заканчивается, данные о завершении счета триггер Т4 передает дальше своим переключением в Р4- 1. Счетчик начинает считать новую серию из 16 импульсов. Такой счетчик обычно называют циклическим.

Реальные счетчики имеют значительно большее число разрядов, а именно 8, 12, 16, 32 и реже 64. Соответственно они могут посчитать импульсы до чисел 2⁸ = 256, 2¹² = 4096, 2¹⁶ = 65 536, 2³² = -4,29 10⁹ и 2^м ~2' 10¹⁹.

Время установления кода t₂ = nt_ny где /₃ — время задержки по установке кода в счетчике; п — число триггеров (разрядов); — время срабатывания одного триггера.