Материал: Физические основы и схемотехника электронных устройств автоматики. Гиоргадзе А.L., Кириллов Ю.В

Чтобы осуществить сложение, на шину сложения с входа D подается 1, которой вводятся в действие конъюнкторы верхнего ряда. При этом на шине вычитания присутствует 0,за счет чего конъюнкторы нижнего ряда выключены. Вычитание осуществляется при D=0, т.е. с подачей 1 на шину вычитания и 0 на шину сложения. Счетные импульсы поступают на вход Т.

Каждый триггер переключается по тактовому входу С при J=K=1, что имеет место, когда на входах всех предыдущих триггеров (на прямых – при сложении, на инверсных – при вычитании) будут единицы.

Пусть, к примеру, в счетчик, установленный на сложение (D=1), записано число 1002=410 (Q3=1; Q2=Q1=0). Так как при этом предыдущими разрядами обеспечивается J3=K3=0, J2=K2=0 и постоянно J1=K1=1, то первый счетный импульс может переключить только первый разряд (Т1). Вслед за этим с выхода Q1 на входы J2 иK2 поступит 1, поэтому второй счетный импульс установит в единицу второй разряд и сбросит в 0 первый. Далее процесс счета протекает аналогично и с приходом на вход каждого счетного импульса регистрируемое в счетчике число возрастает на единицу.

Пусть при тех же (Q3=1; Q2=Q1=0) счетчик устанавливается в режим вычитания (D=0). Теперь входы J и K каждого триггера получают информацию с инверсного выхода предыдущего, т.е. сейчас J3=K3=1, J2=K2=1, J1=K1=1. Поэтому первый счетный импульс переключит все рассматриваемые разряды, установив Q3=0; Q2=Q1=1, т.е. уменьшив предварительно записанное в счетчик число на единицу. Аналогично действует каждый входной импульс.

3.8.3 Недвоичные счетчики

Счетчики, структура которых была рассмотрена ранее, являются двоичными. После поступления на вход двоичного счетчика 2n импульсов он обнуляется, т.е. емкость такого счетчика N=2n (где n-число разрядов).

Недвоичный счетчик имеет емкость N<2n, т.е. он обнуляется серией импульсов, число которых меньше 2n.

При проектировании недвоичных счетчиков вначале определяют количество его разрядов n так, чтобы 2n было наибольшим ближайшим к N числом. Затем тем или иным методом исключают избыточные состояния счетчика, число которых равно 2n – N.

114

Используя следующие принципы исключения избыточных состояний в различных недвоичных счетчиках:

-в счетчиках с принудительной установкой разрядов в 1 используются мини задержки;

-в счетчиках с принудительным обнулением – цепь обнуления с логическим элементом;

-используются счетчики с удержанием разрядов от переключения, счетчики с устанавливаемым коэффициентом деления, десятичные счетчики.

Десятичные счетчики. Десятичные (декадные) счетчики имеют коэффициент пересчета N=10. На рис. 3.93 изображена структурная схема счетчика, состоящего из трех последовательно соединенных десятичных счетчиков (декад) I, II, III, избыточные состояния в которых исключаются тем или иным образом.

Рис. 3.93

Декада I обнуляется каждым десятым входным импульсом, II

– каждым сотым, III – каждым тысячным. Если на вход Т счетчика прошло, к примеру 283 импульса (рис. 3.93), то декада I обнуляется 28 раз, после чего в нее еще записывается число 3; в декаду II переносится 28 единиц, которыми она обнуляется 2 раза, после чего в нее еще окажется записанным число 8; в декаду III из декады II переносится две единицы.

Если к выходам триггеров каждой декады присоединены дешифратор и индикатор, то двоичное число индицируется в десятичном коде.

Предполагается, что в рассмотренном счетчике каждая декада представлена четырьмя триггерами, т.е. работаем в натуральном

двоичном коде 8-4-2-1 (веса двоичных разрядов, соответственно 23- 22-21-20)

b.Регистры

115