Раздел: Документация
0 ... 39 40 41 42 43 44 45 ... 119 И на полпериода счетного сигнала х. Поскольку за цикл пересчета появляются две "иголки", то цикл пересчета уменьшается на целый период счетного сигнала х. В общем случае модуль пересчета равен М - к/2, где М - модуль пересчета любого исходного счетчика, к - число значений S7Qr = 1 за цикл пересчета (всегда четное число) и QT - выходной сигнал триггера, включенного для управления в петлю обратной связи (для управления можно использовать и функции от выходных сигналов триггеров Qr). Из сказанного следует, что в рассматриваемых счетчиках производится умножение частоты счетного сигнала х на коэффициент М/(М - к/2). а)
н JXllJrLjJnJnJnjJjnLrTJd <з0 а,<з2 ->с 11 Т -I Рис. 4.62 Для счетчикапо mod2 величина М/(М-к/2) = 2/(2-1) = 2, т. е. такое устройство можно использовать в качестве схемы удвоения частоты вместо схемы на рис. 2.3,е. Несомненным достоинством схемы удвоения частоты на основе счетчика по mod 2 является формирование "иголок", длительность которых определяется исключительно быстродействием используемых элементов (длительность "иголок" минимальна, но достаточна для надежного запуска счетчиков, построенных на таких же триггерах). При необходимости длительность "иголок" можно увеличить введением в цепь обратной связи любого числа последовательно включенных ЛЭ НЕ (или другого типа). На рис. 4.62,а приведены временные диаграммы счетчика, составленные по принципу временных диаграмм на рис. 4.61,6 для большего числа триггеров. Легко установить, что диаграммы описывают работу счетчика по mod 7 при к = 2. Значит, исходный счетчик должен иметь модуль пересчета М = 8. Схема счетчика по mod 7, построенная на основе счетчика Джонсона по mod 8 (см. табл. 4.14), приведена на рис. 4.62,6. Коэффициент умножения частоты счетного сигнала М/(М - к/2) = 8/7. Асинхронные импульсно-потенциальные счетчики. На базе синхронных счетчиков можно построить еще один тип асинхронных счетчиков, если дополнительно использовать асинхронные потенциальные входы триггеров R и (или) S. Основной целью использования этих входов является упрощение функций возбуждения синхронных входов триггеров. Такие счетчики следует называть асинхронными импулъсно-потенциалънъши счетчиками (тактовый сигнал оказывает на триггеры импульсное воздействие).  Рис. 4.63 Во всех счетчиках на сдвигающих регистрах с нечетным модулем пересчета (см. табл. 4.14) можно положить Do = 1, если подать инверсный выходной сигнал с последнего (старшего) триггера на асинхронный потенциальный вход До младшего триггера QQ. На рис. 4.63,а показаны временные диаграммы и соответствующая им схема счетчика на сдвигающем регистре по mod 3. Функция возбуждения младшего триггера Do = Q\t}o (см. табл. 4.14) обеспечивает его переход как с 1 на 0, так и с О на 1. В схеме же на рис. 4.63,а триггер Q0 устанавливается в О значением сигнала RQ = Q1 = 0 я удерживается в этом состоянии до тех пор, пока сигнал До не примет неактивное значение 1. В состояние же Qo = 1 триггер переходит под воздействием тактового сигнала (Do = 1), но при условии, что сигнал До = 1. При изменении состояния триггера Qo с 1 на 0 происходит последовательное срабатывание двух триггеров (на рис. 4.63,а задержки сигналов Qo и Qi относительно тактового сигнала не показаны), поэтому быстродействие асинхронных импульсно-потенциальных счетчиков всегда ниже быстродействия синхронных счетчиков. На рис. 4.63,6" показаны временные диаграммы и схема счетчика на сдвигающем регистре по mod 5. Сравнив эти временные диаграммы с диаграммами на рис. 4.47,г, легко установить различия в работе синхронных и асинхронных импульсно-потенциальных счетчиков.  Рис. 4.64 Асинхронное программирование модуля пересчета счетчиков. Для программирования модуля пересчета синхронных двоичных и двоично-десятичных счетчиков можно использовать асинхронный потенциальный вход Д (или Д) установки счетчика в нулевое состояние (сигнал Д подается на асинхронные потенциальные входы Дг всех триггеров счетчика, где г = 0, l,...,m - 1 для т-разрядного двоичного счетчика). На рис. 4.64 представлена структурная схема двоичного счетчика по mod 2m с асинхронным потенциальным входом Д установки нулевого состояния j = 0 (Qr = 0, г = 0,1,..., тп - 1). Детектор DC (дешифратор) состояния j реализует инверсию минтерма Kj = Q-г ••QVQo U = em-i . .е,е0), значение которого К3 = 1 (Д = 0) возвращает счетчик в состояние j - 0. Например, при тп = 8 и j = 233ю = IIIOIOOI2 детектор состояния j будет представлять собой ЛЭ И-НЕ, выполняющий функцию 233 = oIqMqMqWo = QrQeQsQQiQxQo. На рис. 4.65,а показана схема 4-разрядного двоичного счетчика с асинхронным потенциальным входом установки нулевого состояния (см. рис. 4.37,в) и детектором состояния j - 14, а)
 Рис. 4.65 реализующего инверсию минтерма А14 = QzQiQxQo- В данном случае для сброса можно использовать и более простую функцию / = Q3Q2Q1, так как в двоичных счетчиках реализуется упорядоченная последовательность возрастающих с каждым тактом двоичных чисел j. В общем случае в минтерме К3 можно отбросить одну или две последовательности идущих подряд инверсных переменных Qr, содержащих Q0 (правая часть минтерма) или Qm x (левая часть минтерма), оставив только среднюю часть минтерма максимальной длины, ограниченную переменными Qr без инверсий. Граф переходов (рис. 4.65,6) поясняет работу счетчика, изображенного на рис. 4.65,а (переход, указанный штриховой ветвью, происходит под воздействием значения сигнала Кц = 0). По графу переходов легко определить, что модуль пересчета счетчика М = j = 14. Переход из внутреннего состояния рхз в состояние ро осуществляется за один такт, поскольку используется асинхронный потенциальный сброс счетчика в нулевое состояние. Длительность активного уровня сигнала А14 = 0 определяется исключительно временем переходного процесса в схеме на рис. 4.65,а: сигнал А14 становится неактивным (А14 = 1), как только хотя бы один из сигналов Qi, Q2 или Q3 изменится с 1 на 0. При большом разбросе быстродействия* триггеров, определяемом временем их срабатывания, счетчики с асинхронным потенциальным сбросом будут работать ненадежно из-за недостаточной длительности активного уровня сигнала сброса. При использовании ИС рассматриваемые счетчики работают достаточно надежно. Безусловно, должно выполняться требование, Чтобы на выходе детектора состояния j многоразрядных каскадированных счетчиков отсутствовали кратковременные ложные значения сигнала Kj. Абсолютная надежность работы при отсутствии проблемы Сти pi лт/»а т1/»ттг» тт т п МГЦ г» тт г» ичного счетчика с синхронным сбросом (см. рис. 4.37,6), т.е. чисто синхронного программируемого счетчика. Работа такого 4-разрядного счетчика также описывается графом переходов на рис. 4.65,6 при сбросе в нулевое состояние сигналом R = Л14, но на переход из состояния Цц в состояние цо будет затрачиваться дополнительный такт (синхронный переход по значению сигнала R = 0). Из этого следует, что модуль пересчета двоичного счетчика с синхронным сбросом определяется значением М = j + 1 = 15. Длительность же активного уровня сигнала R = 0 равна периоду тактового сигнала. Итак, модуль пересчета Г j при асинхронном сбросе, \ j + 1 при синхронном сбросе.* " Характерной особенностью рассмотренного метода программирования модуля пересчета двоичных счетчиков является реализация последовательности возрастающих двоичных чисел j от 0 до jmax < 2m - 1 (см. рис. 4.65,6; тп = 4). ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
0 ... 39 40 41 42 43 44 45 ... 119
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
