Раздел: Документация
0 ... 110 111 112 113 114 115 116 ... 119  В двоично-десятичных реверсивных счетчиках шесть внутренних состояний от j = 10 до j = 15 при естественном десятичном счете не используются. При программировании модуля пересчета можно задавать числа </д/ = D3D2D1D0 = 10,11,...,15, принудительно переводя счетчик в эти состояния. На рис. 7.84 изображен полный граф переходов двоично-десятичного реверсивного счетчика 531ИЕ16, по которому можно установить его поведение при установке любого состояния. Все двоично-десятичные реверсивные счетчики при работе в режиме вычитания описываются графом переходов, представленным на рис. 7.73,6. Это позволяет при про-Рис. 7.84граммировании модуля пере- счета вычитающих счетчиков задавать числа в 16-ричной системе счисления (dM = 0,1,..., 9, А, В, С, D, Е, F). При работе в режиме суммирования графы переходов зависят от типа ИС. Так, счетчик 74X5190 при значении сигнала U = 1 описывается графом переходов, приведенным на рис. 7.69,а. Каскадирование реверсивных счетчиков с сигналами управления Ро и Е. Суммирующие счетчики являются частным случаем реверсивных счетчиков, что следует из сравнения функций (7.21) с функциями (7.51) и функций (7.42) с функциями (7.55) при значении сигнала U = 1. Поэтому все методы каскадирования, разработанные для суммирующих счетчиков, естественно, остаются в силе и для реверсивных счетчиков, имеющих аналогичные управляющие сигналы Ро или Ро и Е. На рис. 7.85,а показана структурная схема 20-разрядного двоичного реверсивного счетчика с последовательным переносом (СЕ - Count Enable - разрешение счета), построенная на пяти 4-разрядных двоичных реверсивных счетчиках. На основании (7.53) легко получить: Р4 = СЕ-U ft QrVCE-V П Or, Ps = P4(U ft Qrv77 П Qr), r=0r=0r=4r=4 P12 = Ps(U п Qr v и fi Qr), Pie = Pn(U fi Qr v и П Qr), r=8r=8r=12r=12 19 19 P2o = Pi*(u П QrW n Qr), r=16r=16 т. е. в данном многокаскадном счетчике функции переполнения °> О3-0 Q3-0 D7.4 Q7.4D11.e Оц-в »is-i2 Qis-12 D19-16 Qie-ie П ±37 d i •po q CT16 •E P4A- rt1 d l >po a CT16 XL rt d l •po q CT16 Гг AE P44-6E P4i-Ae P44-ae P4A-► ±x d l >o a CT\6 ± ft d i po q\-> CT16 \еГ>Си D3-0 Q3-0 D7.4 S,., 5„.e Q,,.e 015.12Q15.12D19.16Q19.16 1 ft D L >P0 Q[-l CT16 >cu E D L po QH CT16 e P4i-lr-*e P4A-Ae P4A-Ae P4t>- D L l-apo QH CT16 D L 4>P0 Q CT16 D l l-фРО Q CT16 Ae p4A-► Рис. 7.85 Pit формируются многоярусными КС (сигнал переполнения Р4 распространяется последовательно через все 4-разрядные счетчики). Следовательно, недостатком этой схемы является значительное уменьшение максимального значения частоты тактового сигнала Н по сравнению с максимально допустимой для одного 4-разрядного счетчика (для правильного срабатывания триггеров суммарная задержка сигнала Р4 во всех последовательно включенных счетчиках не должна превышать периода тактового сигнала). Из предыдущих соотношений следует, что сигналы переполнения Pt в многокаскадных двоичных реверсивных счетчиках с последовательным переносом, построенных на 4-разрядных двоичных реверсивных счетчиках, можно представить в общем виде: k-iк-\ Pk = CEUY[QrVCE~U"[[Qr, к = 4,8,12,16,... . (7.58) г=0г=0 Длительность активного уровня (0) сигнала переполнения Р4 равна периоду Т# тактового сигнала Н, а значит, и все остальные сигналы переполнения Р* (к = 8,12,16,...) без учета задержек имеют такую же длительность. Из-за последовательной задержки сигнала переполнения Р4 каждый следую- щий сигнал переполнения Pk имеет меньшую длительность активного уровня, чем предыдущий Pjt 4. Структурная схема 20-разрядного двоичного реверсивного счетчика с параллельным переносом, соответствующая схеме двоичного суммирующего счетчика, приведенной на рис. 7.50,6, показана на рис. 7.85,6. Внешние свойства двоичных и двоично-десятичных реверсивных счетчиков не зависят от типа счета (от функций возбуждения триггеров Тг), поэтому в любой схеме, построенной на двоичных реверсивных счетчиках, можно использовать и соответствующие им двоично-десятичные реверсивные счетчики. В частности, в схемах, изображенных на рис. 7.85 можно произвести такую замену. Принципиальная схема 12-разрядного двоичного реверсивного счетчика с последовательным переносом, выполненная на трех ИС 555ИЕ17, представлена на рис. 7.86,а. Параллельная загрузка 12-разрядного двоичного числа <1м - D\\...D\Dq значением сигнала L = 0 позволяет начинать счет с заданного начального внутреннего состояния счетчика. Если в этом счетчике ИС 555ИЕ17 заменить на ИС 531ИЕ16, то получится трехразрядный двоично-десятичный счетчик с последовательным переносом. Сигналы переполнения Pk этого счетчика на основании (7.57) описываются функциями: СЕ-IJ -QsQoVCE-U- П 0Г, г=0 СЕ U QiQa • ОзОо V СЕ U П Or), CE-U-QuQb-QtQa-QsQoVCE-U- fi Qr- r=0 Структурная схема 20-разрядного двоичного реверсивного счетчика с параллельным переносом, построенная на пяти 4-разрядных двоичных реверсивных счетчиках, показана на рис. 7.85,6. На основании (7.53) легко получить: P4 = CE-U ft QrCE-UU Qr, P8 = U ft OrVFn Or, r=0r=0r=4r=4 P12 = Ps(U fi Qr v «7 fi Or), Pie = PMU fi Or v 77 fi Or), r=8r=8r=12r=12 P2o = Pie(U П OrvF П Or), r=16r=16 т.е. сигналы переноса P$, P12, Pie и P20 не зависят от состояний триггеров Оо, Oi, О2 и Оз, а значит, длительность активных Ра = Р* = Pl2 = Я- СТ-Я- »7- D L U Ьс iPO Е СТ16 Q о 1- 2-3-0. Dtl-8 I * . P4j>- Ч 0 I и Ьс £ ft
р8 D3-0 »7-4 fT D L U ЬС ро £ СТ16 0 о 1 2 3 Р4< -03 ?4 Ч о L U рс РО £ СП 6 -в. о о 1 2 3 1-0. Р8 СТ16 Р4 0 0-0 1 -2 ".2 0ц - D -i.L - (/ ->С Р0 Е
-в. г* Рис. 7.86 уровней всех этих сигналов определяется длительностью значения сигнала переноса Р8 = 0, равной 16 • Т# (длительность нулевого активного уровня сигнала Р4 равна периоду Тн тактового сигнала Н). Максимально допустимая частота тактового сигнала у этого счетчика не зависит от числа используемых ИС, а определяется только быстродействием триггеров и временем прохождения сигнала Р4 через формирующий его ЛЭ, находящийся внутри ИС, и цепи формирования функций возбуждения Тг одного счетчика по mod 16. Это объясняется тем, что последовательно распространяется через ИС сигнал переноса Р8, длительность активного уровня которого в 16 раз больше, чем у.сигнала Р4 (при практически используемых разрядностях счетчиков задержка сигнала Р8 на время 16 • Тн невозможна). Сигналы переноса Pk в многокаскадных двоичных реверсивных счетчиках с параллельным переносом, построенных на 4-разрядных двоичных реверсивных счетчиках, можно представить в общем виде: Р4 = СЕ • и • п Or V СЕ -и- п Or, к 1 Г=°Г=° Рк = U- П OrVF- П Or, А = 8,12,16,20... • г=0г=0> (7.59) Принципиальная схема 12-разрядного двоичного реверсивного счетчика с параллельным переносом, выполненная на трех ИС 555ИЕ17, представлена на рис. 7.86,6". Если в этом счетчике ИС 555ИЕ17 заменить на ИС 531ИЕ16, то получится трехразрядный двоично-десятичный реверсивный счетчик с параллельным переносом. Сигналы переполнения Рк этого счетчика на основании (7.57) описываются функциями: P4 = CE-U- Q3Qo VCE-U f\Qr, Ps = U-QjQ4vV f\ Qr, r=Qr=4 P12 = U QuQz-QiQa V U П Qr- r=4 Реверсивные счетчики с синхронной параллельной загрузкой данных можно использовать для построения сдвигающих регистров и многокаскадных счетчиков с последовательной загрузкой данных и последовательным выводом результатов счета. На рис. 7.87,а показан 12-разрядный двоичный реверсивный счетчик с последовательным вводом и выводом 4-разрядных данных. Сигнал управления CT/SH (Count Shift) переключает режимы работы счетчика: CT/SH =1 - счет, CT/SH = О -сдвиг. Загрузка данных осуществляется по последовательным входам DS°, DS1, DS2 и DS3, а вывод результата счета - по последовательным выходам SO0, SO1, SO2 и SO3. Загрузку данных и вывод результата счета можно выполнять одновременно. При значении сигнала управления CT/SH = 0 счетчик превращается в 3 X 4-разрядный сдвигающий регистр. Значения сигналов CT/SH = СЕ = 1 задает режим хранения данных. Все двоичные реверсивные счетчики производят счет числа изменений тактового сигнала Я с 1 на 0 в дополнительном коде, если старший разряд считать знаковым. Так, при вычитании счетчик, состоящий из тп триггеров, из внутреннего состояния j = 0 переходит в состояние j = 2m - 1, т. е. все триггеры изменяют состояние с 0 на 1 и полученный двоичный код 1.11... 111 соответствует дополнительному коду числа -1. С помощью специальных схем управления можно построить счетные схемы с представлением результата счета в других кодах. На рис. 7.87,6 изображена схема счета в прямом коде, выполненная на двух ИС 555ИЕ17. Управление счетчиком производится сигналом х, который задает направление счета: х = О -сложение, х = 1 - вычитание. Число N изменений тактового сигнала Я с 0 на 1 с учетом знака, задаваемого сигналом х, представляется в прямом коде: [N]n = Qs-\N\ = Qs-Qt-.-QiQo, а) у. DS0 - US3 -CTV3B- СТ- ft СТ16 Р4. 4- СТ16 Р4. ft СТ16 Р4. Vs0 If* cTS- =1 ft CT16 Q a 2 3 P46- 4 CT16 P4. :°4 -От  Рис. 7.87 где Qs - знак числа (S - Sign - знак; Qs = 0 - число /V положительное, Qs = 1 - число N отрицательное), \N\ = Qj.. .Q1Q0 - модуль числа. В каждом сеансе работы (от старта до съема значения [N]) счетчик не должен переполняться, т. е. в течение всего сеанса работы должно выполняться условие \N\ < 255 = 28 - 1. При достижении значения \N\ - 255 счетчик переполняется, если сигнал управления U = 1, а при значении U = 0 состояние счетчика j = 255 изменится на состояние j = 254, что допустимо любое число раз. Из схемы счетчика следует, что сигнал управления направлением счета U = x®Qs, и при отсутствии переполнения счет- 0 ... 110 111 112 113 114 115 116 ... 119
|
