Раздел: Документация

0 ... 104 105 106 107 108 109 110 ... 119

на рис. 7.53,в - цифровой компаратор 559СК2 выдает значение сигнала Kj = 0 при достижении равенства q3q2q1q0 = А3А2А1А0. Рассмотренные методы программирования модуля пересчета требуют дополнительных затрат оборудования, что при практической реализации программируемых счетчиков нежелательно.

Из выражения (7.28) следует, что при значении сигнала Е =

1 функция Р4 = q3q2q1q0, а значит Р4 = Ki5(p), т. е. сигнал Р4 можно использовать для программирования модуля пересчета (следует положить L = Р4). Так как в этом случае j = 15, то из соотношения (7.31) следует, что модуль пересчета

М = 16 - dM = 24 - dM, dM ф 15.(7.32)

Легко показать, что модуль пересчета двоичного счетчика по mod 2m, построенного из тп триггеров, определяется соотношением

М = 2п - dM, dM±2m- 1,(7.33)

если сигнал загрузки L = Kj, где j = 2m - 1 (выходные сигналы всех триггеров QT = 1), d\f = £m-i ...D\D0 - m-разрядное двоичное число.

На рис. 7.54 показано включение счетчика по mod 16 для получения модуля пересчета М =11 (dM = 5) при использовании сигнала загрузки L - Р4. По графу переходов (рис. 7.55,а) легко проверить справедливость соотношения (7.32). На рис. 7.55,5 приведены временные диаграммы, поясняющие работу счетчика по mod 11, - внутренние состояния от 0 до 4 исключаются из цикла пересчета загрузкой в состоянии j = 15 числа dM = 5.

Недостатком рассмотренного метода программирования модуля пересчета является перенос начала счета с 0 на число dM-Выходные сигналы триггеров QT при программировании модуля пересчета претерпевают значительные изменения, поэтому выходным сигналом таких программируемых счетчиков обычно является сигнал Р4 (или L = Р4), длительность которого равна периоду Тн тактового сигнала, т. е. счетчик используется в качестве делителя частоты с программируемым коэффициентах* :т о :т о w ы и

-" Л±1-"......

Для переключения счетчика из режима счета в режим загрузки на вход L можно подавать и выходные сигналы счетчика QT. Если числа dM задавать также с помощью сигналов QT, то можно получить делитель частоты со скважностью 2 выходного сигнала при четном значении модуля пересчета М ф 2к. В табл. 7.6 приведены значения сигналов L и DT, обеспечивающие

---

Рис. 7.55

Таблица 7.6. Программирование модуля пересчета

L	D3	D2		Do	M
Qi	Оз	1	1	0	6
0.2	Оз	1	0	0	10
Qi	Оз	02	1	0	12
0.2	Оз	Qi	Qo	QiQo	14

a)

D7-

d Z.		p-5- D Z.		D Z.		D Z.		D Z.
po a	1-	po a	1-	po a	1-	po Q	1-	po (3
CT16	p	CT\6	p	CT16	p	CT16	p	CT16
£ P4	4	£ P4	8	£ P4 «	1 2	£ P4 >Cp	is	£ P4

---

скважность 2 выходного сигнала Q3 [30], а на рис. 7.56 представлена схема включения счетчика 555ИЕ10 для получения коэффициента деления М = 12. На рис. 7.57,а показаны графы переходов счетчиков, построенных в соответствии с табл. 7.6. Для счетчика по mod 12 на рис. 7.57,5 изображены временные диаграммы, соответствующие графу переходов этого счетчика.

Для программирования модуля пересчета многокаскадных двоичных счетчиков используется, как правило, сигнал загрузки L = f(Pk)- На рис. 7.58,а показана структурная схема многокаскадного счетчика с последовательным переносом и сигналом загрузки L = P2q. На основании соотношения (7.29) при значении сигнала СЕ = 1 сигнал загрузки L = Kj, где j = 220 - 1 (выходные сигналы всех триггеров QT = 1), т.е. модуль пересчета счетчика М - 220 - d\j при d\f ф 220 - 1, что следует из выражений (7.33) (d\j - D\g ...D\Dq - 20-разрядное двоичное число). Соответствующим выбором числа d\f можно получить любой модуль пересчета от 2 до 220 = 104 8576. Длительность выходного сигнала счетчика P2q = 1 равна периоду тактового сигнала.

Структурная схема многокаскадного счетчика с параллельным переносом и сигналом загрузки L = Р4Р2о показана на рис. 7.58,5. На основании соотношений (7.30) при значении сигнала СЕ - 1 сигнал загрузки L = Л,, где j = 220 - 1, т. е. программирование модуля пересчета этого счетчика ничем не отличается от программирования модуля пересчета счетчика с последовательным переносом. В частности, модуль пересчета определяется соотношением (7.33), т.е. для 20-разрядного двоичного счетчика М = 220 - dM при 0 < dM < 220 - 1.

Вторая структурная схема многокаскадного счетчика с параллельным переносом и сигналом загрузки L = Р2п показана на рис. 7.58,в. На основании соотношений (7.30) сигнал переноса Р2о = Qi9 • • • q5 • q4, т. е. загрузка числа d\f производится в состоянии счетчика

j = 1... 110000 = 220 - 1 - 15

(QT = 1 для 4 < т < 19 и Qr = 0 для 0 < г < 3) - на 15 тактов раньше, чем в предыдущем счетчике. Из этого следует, что модуль пересчета счетчика с параллельным переносом и сигналом загрузки L = P2q определяется выражением

М = 2т - 15-dM, 0 < dM < 2m - 24 - 1,(7.34)

где т = 20. Длительность значения сигнала Р2о - 1 равна периоду Тц тактового сигнала Н (в каждом внутреннем состоянии,

а значит и в состоянии загрузки, счетчик может находиться только один такт), поэтому задержка сигнала переноса Ps при распространении его до выхода Р2о должна быть меньше Т#.

Наибольшее быстродействие имеет программируемый счетчик, представленный на рис. 7.58,5, так как активный уровень сигнала L = 0 определяется значением переноса Р4 = 1, который без задержки подается по параллельной цепи на ЛЭ И-НЕ.

Из выражения (7.33) следует, что для задания модуля пересчета М, в счетчик необходимо загрузить число

dM = 2m - М, 0 < dM < 2m - 2.(7.35)

Вычисление значения d\j по этой формуле не очень удобно, так как число d\j требуется представить в двоичной системе счисления. Поскольку

тп-1тп-1

M = 2m-dM=j22T + l-J2 DT =

г=0т=0

тп-1тп-1

= £(1-Д)-2г +1= £ Ur2r + 1 = + 1,

где dM = Dm-\ ... DiDQ, to

dM = M - 1.(7.36)

Такая форма представления модуля пересчета более удобна для вычисления числа ад/ по заданному десятичному значению М: следует найти значение d\j = М - 1, переведя десятичный код числа М - 1 в двоичный, а затем проинвертировать все разряды.

Пример. Пусть требуется запрограммировать модуль пересчета М = 240336. Тогда из соотношения (7.36) следует, что

dM = М - 1 = 240335 = 0011.1010.1010.1100.1111, dM = 1100.0101.0101.0011.0000,

т.е. требуется 20-разрядный двоичный счетчик с загрузкой числа d\j, построенный по схеме, изображенной на рис. 7.58,а или 7.58,5.

Соотношение (7.34) также можно преобразовать для упрощения вычисления загружаемого числа d\f-

М + 15 = 2m - dM = dM + 1 и dM = М + 14.

На рис. 7.59 изображены принципиальные схемы 12-разрядных программируемых двоичных счетчиков, соответствующие

0 ... 104 105 106 107 108 109 110 ... 119