Раздел: Документация
0 ... 108 109 110 111 112 113 114 ... 119 Во втором варианте счетчика с параллельным переносом (рис. 7.72,е) сигнал загрузки L и выходной сигнал Р\2 описываются функциями: L = QnQs-QiQa, Pu = QnQs QiQa, (7.49) поэтому при значении сигнала разрешения счета СЕ = 1 загрузка числа d\f будет производиться в состоянии счетчика j = 1001.1001.0000 = 990, а не в состоянии j = 103- 1 = 999, т.е. на 9 тактов раньше, чем в двух предыдущих схемах. По этой причине модуль пересчета такого счетчика будет определяться выражением 2 М = 103 - 9 - dM = Ю3 - 9 - dMi Ю, t=0 где 0 < d\{ < Ю3 - Ю1 - 1, а модуль пересчета m-разрядного двоично-десятичного счетчика с параллельным переносом и сигналом загрузки (7.49) - соотношением: тп-1 М = 10т - 9 - dM = Ют - 9 - 53 dMi • 10*,(7.50) t=0 где dM - т-разрядное десятичное число (0 < «"м < Ют - Ю1 - 1); dMi - Dl3D2D\D0 = 0,1,..., 9 - разряды десятичного числа dM в коде 8-4-2-1. Наибольшее быстродействие имеет программируемый счетчик, представленный на рис. 7.72,6", так как активный уровень сигнала L = 0 определяется значением переноса Р4 = 1, который без задержки подается по параллельной цепи на ЛЭ И-НЕ. 7.7. Синхронные реверсивные счетчики Синтез и основные свойства синхронных реверсивных счетчиков (Up-down-counter) были рассмотрены в § 4.5. Граф переходов 4-разрядного двоичного реверсивного счетчика изображен на рис. 7.73,а. Ветви графа переходов подписаны значениями сигналов U/P4 = 0/0, 0/1, 1/0 и 1/1, где U - сигнал, задающий направление счета: U = 1 - сложение (up), U - 0 - вычитание (down); Р4 - сигнал переполнения счетчика, называемый также переносом при U = 1 и заемом при U = 0. Внутренние состояния счетчика р, = (Q3,Q2,Qi,Qo) обозначены числами j = eQ3eQieQ\eQo = 0,1,..., 15, где eQr = 0 или 1 - состояние триггера QT (г = 0,1,2,3).  в) 15 )-МЛ 4У-МЛ Э 2 Ь-К И Ь-Ч10у-Л 9 )-•( В о / о О / сГ-о / о-о / о-о / / оо / о n дТЛ-П-Л-П-ПиП-ГТЛ- q
Рис. 7.73 Легко убедиться, что двоичные коды внутренних состояний j представляют числа -8,...,-1,0,+ 1,...,+7 в дополнительном коде (Q3 - знаковый разряд). Например, внутреннее состояние счетчика j = 9 = 1.001 = [-7]д. Таким образом, двоичные реверсивные счетчики производят счет числа перепадов тактового сигнала Я с 1 на 0 в дополнительном коде. Графу переходов, приведенному на рис. 7.73,а, соответствуют функции возбуждения (4.45) Т-триггеров: Т0= 1, Тг = U-Q0VU -Q0l T2 = U-Q1Q0VU-Q1Q0, т3 = •g2gigovt/-Q2Q1Q0 Pa = U- q3q2q1q0 V U Q3QiQiQo- Вычитающий счетчик (Down-counter) задается графом переходов, показанным на рис. 7.73,6. Данный граф переходов получен из графа переходов реверсивного счетчика заданием значения управляющего сигнала U = 1. На рис. 7.73,в показаны временные диаграммы, поясняющие работу 4-разрядного вычитающего счетчика и соответствующие приведенному графу переходов. (7.51) Двоичные реверсивные счетчики. Реверсивные счетчики, изготавливаемые в интегральном исполнении, имеют, как правило, входы DT и L асинхронной потенциальной или синхронной параллельной загрузки данных. В некоторых реверсивных счетчиках имеется также вход R асинхронного потенциального или (и) синхронного сброса в нулевое состояние. В соответствии с этим для построения реверсивных счетчиков (не только двоичных) используются триггеры типов D-T-L, D-T-L/R, D-T-L-R, D-T-L-R/R и T/D-L-R с приоритетом входа R (см. § 4.2 и 7.5). Функции возбуждения тт реализуются внутри ИС с предоставлением пользователю, как правило, управления ими с помощью одного - Pq - или двух - Ро и е - внешних сигналов: РоРг или PqE • тт для всех триггеров счетчика. Сигналы переполнения m -1т -1 Рт = PoU П Qr V PoU П Qr(7-52) при использовании одного управляющего входа Ро, т - 1т- 1 Рт = E-U- J] QT У E-U- П Qr(7-53) при использовании двух управляющих входов Ро и е, т-1m-1 Pm = U- Д QrVU- J] Qr(7-54) r-Ог=0 при отсутствии управляющих входов, где т - число триггеров в двоичном счетчике. Как и при описании двоичных суммирующих счетчиков (см. § 7.5), при описании реверсивных счетчиков можно ограничиться указанием лишь типа используемых триггеров и одной из функций переполнения (7.52) - (7.54). На рис. 7.74 приведены двоичные реверсивные счетчики: 555ИЕ17, 74X5669, 74ЛС11169 - 4-разрядный счетчик с переносом (7.53), выполненный на .О-Т-Х-триггерах (7.22) (при R = 0), с синхронной загрузкой данных d\f = D3D2DiDo (L = 1 -счет, L = 0 - загрузка); 561ИЕ11, 74ЯС4516 - 4-разрядный счетчик с переносом (7.52), выполненный на Г )-Х-Л-триггерах (7.26), с асинхронной загрузкой данных &м = D3D2D1D0 (L = 0 - счет, L = 1 -загрузка) и асинхронным сбросом значением сигнала R - 1 (вход R имеет высший приоритет); Т з 1 -г н ->с
СПб 561ИЕП, НС4516 D 0 1 2 3 -Ч L 555ИЕ13 э - GND, is - V РО Р4 D 0 - С2 СПб ес RC F269 э - GND, 16 /Ц.58Б7Д, /115869 DD /1LS8169 D 0 1 2 3 4 5 6 7 L U po e CTt8 e - GND, 16 - Vcc ДСП 169 0 1 2 3 6 l7" 7 Mpo Щ £ MO CTt8 P8
13 T7? --1
19 2217 2114 201 Э 19 1810 1720 1819 1312 4
4-7 13,16 GND 7 - GND, 19 - V ДСП 191 12 - GND, 24 ДСП 269 v 12 - GND, 24 - v сссс ДСП 469 СП 6 1 - 27 10 28 4-7 1 3, 16 GND
26 225 324 423 520 101 9 1116 ii 1Z. 1 э - 14 26 27 ,,14 13Т
CTtB ДСП867, ДСП869 D 0 1 2 3 4 5 6 7 • po 26 225 324 423 520 10 1 9 1118 1 2 17 1 Э 4 28 27 P8 6-9 - GND; 21,22 Рис. 7.74 555ИЕ13, 74ЛС11191 - 4-разрядный счетчик с двумя переносами (7.54) и RC = Pj#i#2 (RC - Ripple Carry - последовательный перенос), выполненный на Т/.О-Х-триггерах (7.26) (при R = 0), с асинхронной загрузкой данных d\i = D3D2D1D0 (L = 1 - счет, L - 0 - загрузка); 43 Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. 74F269, 74АС11269, 74АС11469 - 8-разрядный счетчик с переносом (7.53), выполненный на .О-Т-Х-триггерах (7.22) (при R = 0), с синхронной загрузкой данных (1м = D3D2DiDo (L = 1 -счет, L = 0 - загрузка); 74ALS867A, 74ЛС11867- 8-разрядный счетчик с переносом (7.53), выполненный на .О-Т-Х/Я-триггерах (7.22), с синхронной загрузкой данных d\f = D3D2D1D0 и асинхронным сбросом (M\Mq: 00 - сброс, 01 - счет с вычитанием, 10 - загрузка, 11 - счет со сложением); 74ALS869, 74АС11869 - 8-разрядный счетчик с переносом (7.53), выполненный на D-T-L-R-триггерах (7.23), с синхронными сбросом и загрузкой данных dj - D3D2DiDo (MiM0: 00 -сброс, 01 - счет с вычитанием, 10 - загрузка, 11 - счет со сложением); 74ЛLS8169 - 8-разрядный реверсивный счетчик во всем, за исключением числа разрядов, аналогичный счетчику 169.  Рис. 7.75 В счетчиках 555ИЕ13 используется тактовый сигнал, формируемый двухвходовым ЛЭ. На рис. 7.75,а изображены две эквивалентные схемы, поясняющие воздействие на триггеры сигналов на таких динамических входах. В обеих схемах на триггер воздействует импульсный сигнал d77i V IT2 = d(HxH2) = HdHx V H{dH2, из чего следует двойственность изображений тактового сигнала на условных графических обозначениях триггеров, показанная на рис. 7.75,6". Тактовые входы Н\ и Я2 логически равноценны, так как триггеры на рис. 7.75,6запускаются перепадами с 0 на 1 любого тактового сигнала при значении 0 на другом тактовом входе. Один из входов -j или Я2 можно использовать для стробирова-ния тактового сигнала Я, как показано на рис. 7.74,в на примере триггера со счетным входом Т = СЕ (счетчика по mod 2). Триггер описывается функцией переходов Q+ = Q ф d(T • Я). Счет разрешен только при значении СЕ = 0 (СЕ - Count Enable - разрешение счета). Блокировка счета должна производиться при значении тактового сигнала Я = 1 (рис. 7.76,а), в противном случае состояние триггера изменится под воздействием перехода сигнала СЕ (рис. 7.76,6). Счетчик практически выполнен с соотношениями задержек tpu\ < tpH2i поэтому предпочтительнее положить Н\ = II и Я2 = СЕ. я ГТЪР-Л4~ьггг[1гт  Л я Г1Л4-TVVVV-ГLJГ1 ГL :::::: : - н-I-I-I-I-I-I- Рис. 7.76 Принципиальная схема счетчика 555ИЕ13 изображена на рис. 7.77, из которой следует, что он описывается функциями: Qt = DTL M(Q® dHry I, H0 = CE- Я, HX = U • Q0CE H V U • Q0CE • Я, H2 = U- Q1Q0CE H V U -QXQ0CE Я, H3 = U- Q2Q1Q0CE H V U-Q2QXQ0CE Я, P4 = U- Q3Q2Q1Q0 V U Q3Q2QiQo, RC = P4CE Я, т.е. тактовые сигналы триггеров Яг = TrCE Я, где функции возбуждения триггеров Тг определяются выражениями (7.51). Из этих функций следует, что в счетчике используются, строго говоря, синхронные триггеры группы II (см. § 4.2) - состояния триггеров могут изменяться под воздействием переходов управляющего сигнала U при значении сигналов Я = СЕ = О (следует отметить, что большинство синхронных счетчиков выполняются на триггерах группы I). Ложные срабатывания счетчика происходят при изменении сигнала U как с 1 на 0 (при значении Qo = 0), так и с 0 на 1 (при значении Q0 = 1). Возможны ложные срабатывания только триггеров q3, Q2 и , поэтому состояние счетчика j при ложном срабатывании изменяется 43* 0 ... 108 109 110 111 112 113 114 ... 119
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
