| Головна » Статті » Фізика | [ Додати статтю ] |
Лічильники вхідних імпульсів
|
Лічильники Лічильник – це пристрій для підрахунку кількості вхідних імпульсів. Число, яке представлене станом його входів по фронту кожного імпульсу, змінюється на одиницю. Лічильник можна реалізувати на декількох тригерах. В підсумовуючих лічильниках кожний вхідний імпульс збільшує число на його виході на одиницю. Найбільш прості лічильники – двійкові. На рисунку 1 представлено підсумовуючий двійковий лічильник і діаграми його роботи. а) б) Рисунок 1 - підсумовуючий двійковий лічильник і діаграми його роботи Зміна напрямку лічби Як вже було сказано раніше, лічильники можна реалізувати на тригерах. При цьому тригери з’єднують послідовно. Вихід кожного тригера безпосередньо діє на тактовий вхід наступного. Для цього, щоб релізувати сумуючий лічильник, необхідно лічильний вхід наступного тригера підключити до інверсного виходу попереднього. Для того, щоб змінити напрямок лічби (реалізувати лічильник, що віднімає), можна запропонувати наступні методи: а) Зчитувати вихідні сигнали лічильника не з прямих, а з інверсних виходів тригерів. Число, яке утворюється станом інверсних виходів тригерів лічильника, пов’язане з числом, яке утворене станом прямих виходів тригерів наступним співвідношенням: NПР=2n – NІНВ – 1, (1) де n – розрядність виходу лічильника. В таблиці 1 приведено приклад зв’язку числа на прямих виходах з числом на інверсних виходах тригерів лічильника. Таблиця 1 Стан прямих виходів Число Стан інверсних виходів Число Q3 Q2 Q1 N Q3’ Q2’ Q1’ N 0 0 1 0 1 0 0 1 2 1 1 1 1 1 0 1 1 7 6 5 б) Змінити структуру зв’язків в лічильнику: подати на лічильний вхід наступного тригера сигнал не х інверсного, а з прямого виходу попереднього як показано на рис. 2. В цьому випадку змінюється послідовність перемикання тригерів. a) б) Рисунок 2 - До зміни послідовності перемикання тригера Зміна коефіцієнту перерахування Лічильники характеризуються числом станів протягом одного періоду (циклу). Для схем на рис. 1 і 2 цикл вміщує N=23=8 станів (від 000 до 111). Часто число станів називають коефіцієнтом перерахування КСЧ, який дорівнює відношенню числа імпульсів NC на виході до числа імпульсів NQСТ на виході старшого розряду за період: КСЧ = NC/NQCT (2) Якщо на вхід лічильника подати періодичну послідовність імпульсів з частотою fС, то частота fQ на виході старшого розряду лічильника буде менше в КСЧ раз: КСЧ = FC/FQ. Тому лічильники також називають подільниками частоти, а величину КСЧ – коефіцієнтом ділення. Для збільшення величини КСЧ потрібно збільшувати число тригерів у колі. Кожен додатковий тригер подвоює число станів лічильника і число КСЧ. Для зменшення коефіцієнта КСЧ можна в якості виходу лічильника розглядати виходи тригерів проміжних каскадів. Наприклад, для лічильника на трьох тригерах КСЧ = 8, якщо взяти вихід 2-го тригера, то КСЧ = 4. При цьому КСЧ є цілим ступенем числа 2:2, 4, 8, 16 і т. д. Можна реалізувати лічильник, для якого КСЧ – будь-яке число. Наприклад, для лічильника на трьох тригерах можна зробити КСЧ від 2 до 7, але при цьому один або два тригера можуть бути зайвими. При використанні всіх трьох тригерів можна отримати КСЧ = 5…7: 22< КСЧ Лічильник буде працювати наступним чином: при рахунку від 0 до 4 все відбувається як при звичайному сумуючому лічильнику з КСЧ=8. Сигнали, які встановлюються дорівнюють 1. В цей момент, коли лічильник знаходиться в стані 4 (100), наступній тактовій імпульс спочатку переведе лічильник в стан 5 (101), що швидко (задовго до приходу наступного тактового імпульсу) призведе до формування сигналу скиду, який надійде на установчі входи скиду тригерів. В результаті лічильник скидається в 0 і чекає поки прийде наступний тактовий імпульс на лічильний вхід. Один цикл лічби закінчився, лічильник готовий до початку наступного циклу. Застосовуючи такі схеми з зворотнім зв’язком для скиду лічильника, треба пам’ятати, що операція скиду займає деякий скінченний час, тому безпосередньо перед скидом лічильника в 0 на виході першого тригера з’являються короткочасні імпульси, або “голки”. Це не має значення при підключенні лічильника напряму до індикатора, але при використанні цього виходу лічильник в якості джерела тактових імпульсів можуть виникнути певні труднощі. Схема, в якій це явище усунуто, приведена на рис. 4. Важливою відмінністю є те, що схема виявляє не факт попадання в неробочий стан 101, а факт попадання в стан 100 і в наступному такті виробляє сигнал скиду. | |
| Переглядів: 683 | |
| Всього коментарів: 0 | |