Исследование счётчиков
жүктеу/скачать 201,65 Kb.
|
|
Тема. Исследование счётчиков. Цель работы - изучение принципов построения счетчиков и пересчетных схем, выполненных на динамических счётных триггерах. Получение навыков создания схем счётчиков, имеющих различное (заданное) количество состояний, применяя различные методы построения связей в счётчиках. Продолжительность работы: - 4 часа. 1. Характеристика объекта исследования Одной из наиболее распространенных операций, выполняемых в вычислительных устройствах цифровой обработки информации, является подсчет числа сигналов импульсного или потенциального вида. Узел вычислительных устройств, предназначенный для подсчета числа входных сигналов, называется счетчиком. Счетчики широко применяются почти во всех цифровых устройствах автоматики и вычислительной техники. В цифровых вычислительных машинах счетчики используются: для подсчета шагов программы, для подсчета циклов сложения и вычитания при выполнении арифметических операций, для преобразования кодов, в делителях частоты и распределителях сигналов. По системе счисления счетчики делятся на двоичные, двоично-десятичные, десятичные, счетчики с основанием системы счисления не равным 2 и 10 (пересчетные схемы). По реализуемой операции счетчики подразделяются на суммирующие, вычитающие и реверсивные. К основным параметрам счетчиков относятся: - модуль счета или коэффициент пересчета счетчика Ксч, характеризующий число устойчивых состояний, в которых может находиться n - разрядный счетчик, т. е. предельное число входных сигналов, которое может быть подсчитано счетчиком. Двоичный n - разрядный счетчик имеет 2n различных состояний. Число разрядов двоичного счетчика можно определить по выражению: где n – число разрядов, определяемое ближайшим целым числом, удовлетворяющим данному не равентству; Ксч - коэффициент пересчета; - максимальная частота поступления входных сигналов fсч max - частота, при которой счетчик еще сохраняет работоспособность; эта частота определяется, как правило, максимально допустимой частотой переключения триггера младшего разряда счетчика. Синтез счетчиков и пересчетных схем на универсальных D– и JK – триггерах. Простейшим счетчиком является триггер со счетным входом, регистрирующий сигналы по модулю 2, т.е. осуществляющий подсчет и хранение результата подсчета не более двух сигналов. Соединив несколько счетных триггеров определённым образом, можно получить схему многоразрядного счетчика. В настоящее время в состав большинства современных серий логических микросхем (133, К133, 155, К155 и др./ входят широко используемые D и J-K -триггеры. При использовании D - триггеров в качестве счетного триггера его инверсный выход соединяют со своим входом D. Работать в счётном режиме могут триггеры только динамического типа. Представление счётчика цепочкой счётных триггеров возможно как для суммирующего, так и для вычитающего вариантов, поскольку закономерность по соотношению частот переключения разрядов сохраняется как при просмотре таблицы сверху, так и снизу. Различия при этом состоят в направлении переключения предыдущего разряда, вызывающего переключение следующего. При прямом счёте (суммирование) следующий разряд переключается при переходе предыдущего в направлении из 1 в 0, а при обратном счёте – при переключении из 0 в 1. Асинхронный суммирующий счетчик на D - триггерах можно получить, соединив инверсный выход предыдущего триггера Q со входом С последующего триггера. Схема асинхронного четырёхразрядного суммирующего счетчика на D - триггерах приведена на рис.1. жүктеу/скачать 201,65 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|