И В. С. Ямпольсний о основы автоматики и электронно- вычислительной техники нститутов

10
ТГ
12_
13_
15

К155КП2

0	их
1
2
3
и
5
6
7
1
2
и
'V

К155КП7

11_
Ю_
9

0	мх
1
2
3
1
1
0
1
г
3

К561КП1

13

0	МХ
1
2
3
и
5
6
7
1
2
и

К561КП2

11
W
9_
6



Счетчиком называют операционный элемент последовательного дей­ствия, который осуществляет счет поступающих на его вход импуль­сов. Результат счета хранится счетчиком до прихода следующего импульса. Считывание результата счета может производиться в про­межутках между счетными импульсами.
Счетчики, как и сдвигающие регистры, состоят из цепочки по­следовательно включенных триггеров. Разрядность счетчика, а сле­довательно, и число триггеров N определяются максимальным чис­лом, до которого он должен считать. Это число называется коэффи­циентом (модулем) счета — /С_сч. Если число входных импульсов п>Ксч, то через каждые К_сч импульсов счетчик возвращается в исходное состояние и начинает считать импульсы сначала.
Большое разнообразие типов счетчиков вызвано их широким использованием как в вычислительной технике, так и в различных устройствах автоматики. Они применяются для образования после­довательностей адресов команд, для счета числа циклов выпол­нения операций, для запоминания кода в аналого-цифровых пре­образователях и т. д. Рассмотрим наиболее распространенные типы счетчиков.
Кольцевой счетчик можно получить из регистра сдвига, если выход последнего триггера соединить с D-входом первого. Схема такого счетчика на N разрядов приведена на рисунке 4.10. Перед началом счета, импульсом начальной установки, в нулевой разряд счетчика (Q0) записывается логическая 1, в остальные разряды — логические 0. С началом счета каждый из приходящих счетных импульсов Т переписывает 1 в следующий триггер, и число посту­пивших импульсов определяется по номеру выхода, на котором имеется код «1». Предпоследний (п— 1)-импульс переведет в еди­ничное состояние последний триггер, а n-импульс переписывает единичное состояние на выход нулевого триггера, и счет начнется сначала. Таким образом, можно построить кольцевой счетчик с про­извольным коэффициентом счета К_сч, изменяя лишь число триггеров N в цепочке, так как K_C4~N. Временные диаграммы и условно­графические обозначения такого счетчика приведены на рисунке
4.10.
В К561 серии имеются подобные счетчики на основе сдвигаю­щего регистра с представлением выходной информации в коде «один из N». Счетчик К561ИЕ8 имеет коэффициент счета, равный 10, а К561ИЕ9 — равный 8.
Главная область применения кольцевых счетчиков — распреде­лители импульсов, создающие необходимую временную последова­тельность управляющих сигналов. В остальных случаях в основном используются счетчики на счетных триггерах, так как они позволяют получить необходимый коэффициент счета при значительно мень­шем числе триггеров.
Асинхронный (последовательный) двоичный счетчик образован цепочкой последовательно включенных счетных триггеров. Резуль-

Q0

Q1

Q2

Q(N-I)

г
о-

D	Т
>[
R	D3

0	Т	—
>[
R	BN

D	1			D	1
>[			I—	>[
S	D1			R	D2

г

Г

Уст.
о—

1 1 А 12 3		N-1 N 1 2	t
Т 1 1 1 1	>1	1 1 1 1
1—1	к и	1 1	t
f 1—1	({	1 1	t
li	«		t
t	—	1 1

@
к
т
но
Q1

тат счета отображается на выходах счетчика Q(N—1), Q0 в виде параллельного двоичного кода числа сосчитанных импульсов. По­скольку число выходных переменных равно числу триггеров N и каждая переменная может принимать лишь два значения, то число возможных состояний (коэффициент счета) равно: К_с4=2^N. Так как из 2^м состояний одно приходится на нулевое состояние, то максимальное число, при котором счетчик полностью заполня­ется единицами, равно (2 —1).
Простейшим одноразрядным счетчиком с /С_сч=2 является рас­смотренный в § 3.5 Г-триггер, меняющий свое состояние на про­тивоположное под действием каждого входного сигнала. В резуль­тате перепады напряжения на выходе триггера имеют вдвое мень­шую частоту, чем на входе. По этим перепадам запускается следую­щий триггер, и на его выходе изменения состояния происходят уже в четыре раза реже, чем на входе первого триггера.
На рисунке 4.11 изображены четырехразрядный двоичный счет­чик на Г-триггерах, срабатывающих по срезу входного сигнала, и временные диаграммы, описывающие его работу. Диаграммы начинаются с момента, когда счетчик был полностью заполнен, т. е. на всех его выходах находились единицы. Сумма импульсов, сосчитанных счетчиком, равна: I -2³-(-1 -2²4*1 -2’ + 1 -2°= 15, что соответствует конечному состоянию (2⁴—1) четырехразрядного счет­чика. По срезу следующего 16-го импульса последовательно опро­кидываются все триггеры, и счетчик переходит в исходное нулевое состояние. Поэтому 16-й импульс также называют и нулевым. С приходом каждого следующего импульса параллельный двоичный код на выходе счетчика будет увеличиваться на единицу, пока снова не наступит переполнение счетчика, при котором все тригге­ры сбросятся в нулевое состояние.

Т	СТ	1
		2
		k
R		8

т
о—

Т	Т
R	D4

03

Г

Уст.
о—

		о<	1		2
Г	Т		м;	т	Т
R	D1		—	R	D2

’*9 2*9 2³
-Цт| т Щт| г"М