Цифровые функциональные узлы последовательного типа

5.2 Схемотехническое проектирование

Результаты схемотехнического моделирования в Orcad:

Рисунок 5.2.1. Электрическая схема инвертора

Рисунок 5.2.2. Диаграмма переключения инвертора (частота 100МГц).

Рисунок 5.2.3. Электрическая схема элемента «2и-не».

Рисунок 5.2.4. Диаграмма переключения элемента «2и-не» (частота 100МГц).

Рисунок 5.2.5. Электрическая схема элемента «3и-не».

Рисунок 5.2.6. Диаграмма переключения элемента «3и-не» (частота 100МГЦ).

Таблица 5.2.1. Результаты схемотехнического моделирования вентилей

t10зд
, нс
t01зд
, нс
tсрзд
, нс
tср
, нс
tфр
, нс
НЕ1,0000,4800,7402,0500,850
2И-НЕ1,0000,4800,7402,1000,900
3И-НЕ1,0000,4900,7452,1000,870

Кольцевой счетчик

Кольцевой счетчик строится в виде регистра двигаемая из старшего разряда информация вводит ряд этого регистра.

Кольцевой счетчик обеспечивает высокую скорость работы. Это связано с тем, что единица из одного триггера в другой передается непосредственно ( без использования в цепи передачи логических элементов) путем подключения входов J и К каждого триггера соответственно к прямому и инверсному выходам предыдущего триггера.

Кольцевые счетчики чаще всего выполняются на ферродиодных либо ферротранзисторных ячейках и используются в качестве делителей. Для нормального функционирования счетчика необходимо предусмотреть автоматическую запись единицы в случае ее пропадания при сбое либо повторном включении и восстановление нормальной работы в случае появления нескольких единиц. Эта задача обычно решается следующим образом.

Кольцевой счетчик на трех тиристорах.

Кольцевой счетчик ( кольцевая пересчетная схема) может рассматриваться как устройство, в котором напряжение последовательно прикладывается к двум или более мапрузочным сопротивлениям.

Кольцевой счетчик.

Кольцевой счетчик является менее экономичной структурой, чем описанные в пп. Однако в некоторых применениях он может оказаться полезным. Ниже будет рассмотрен один из примеров реализации кольцевого счетчика на синхронных элементах.

Синхронный реверсивный счетчик со сквозным переносом.| Кольцевой счетчик.

Кольцевые счетчики строятся на основе регистров сдвига с обратной связью. Принцип ее работы заключается в следующем. Пока хотя бы один из триггеров регистра находится в единичном состоянии, схема И в цепи обратной связи вырабатывает сигнал, соответствующий логическому нулю, и в триггер первого разряда будет записываться нуль. Только при появлении единицы на выходе последнего разряда, когда триггеры предыдущих разрядов обнулятся, в первый разряд будет записана единица, которая будет снова перемещаться пр регистру от первого разряда до последнего. Заметим, что последний триггер в рассматриваемой схеме можно исключить, так как его состояние повторяет сигнал на выходе схемы И. Отметим также, что кольцевой счетчик, изображенный на рис. 4 — 171, обладает свойством устранять сбои в его работе, заключающиеся в появлении в коде лишних единиц.

Кольцевой счетчик — модификация сдвигающего регистра, состоящего из п двоичных элементов, в котором всегда только один элемент находится в состоянии 1, а остальные в состоянии О; сдвиг 1 происходит под действием поступающих на вход импульсов.

Регистр сдвига.| Регистр сдвига.| Кольцевой счетчик.| Схема пересчета на три.

Кольцевой счетчик может быть построен также с использованием сдвигающего регистра на транзисторах. Весьма выгодной схемой счетчика является схема на транзисторах, в которой на каждый двоичный разряд используется один транзистор. На рис. 9.54 показана схема такого кольцевого счетчика с пересчетом на три, в котором в каждый данный момент проводит только один из транзисторов, а остальные заперты. При поступлении импульса сдвига открытый транзистор запирается, а транзистор, находящийся от него справа, начинает проводить.

Кольцевой счетчик — сдвиговый регистр, у которого выход триггера самого старшего разряда соединен со входом триггера самого младшего разряда, и в любой момент времени только в одном триггере регистра записана единица. Эта единица при каждом сдвиге перемещается из одного триггера в другой.

Кольцевые счетчики или, как еще их называют, коммутаторы, осуществляя деление частоты, распределяют управляющие импульсы во времени и пространстве.

Кольцевые счетчики являются по существу распределителями импульсов.

3.3 Счетные триггеры

Отличие счетного триггера от остальных состоит в том, что он переключается с поступлением каждого импульса на тактовый вход, называемый в таком триггере счетным.

Счетный триггер можно реализовать на базе JK-триггера. Логическая единица на одном из входов элемента И не определяет потенциал на его выходе, поэтому сочетание J = K = 1 не влияет на выходную характеристику первой ступени триггера. Она получает информацию только с выходов триггера, которая устанавливает ее в положение, когда с приходом счетного импульса начнется очередное переключение – JK-триггер работает в счетном режиме. Реализация счетного режима на JK-триггере приведена на рисунке 3.3.1, а.

Рисунок 3.3.1. Реализация счетного триггера на а) JK-триггере, б) D-триггере

Счетный триггер можно реализовать и на D-триггере (рисунок 3.3.1, б). Если после каждого переключения обеспечить автоматическую смену уровня потенциала на D-входе, то с каждым импульсом на C-входе триггер будет менять свое состояние. Указанная смена потенциала будет осуществляться, если D-вход соединить с выходом ØQ. Вторая перекрестная связь (аналогичная связи в JK-триггере) обеспечивается за счет соединения D-входа с R-входом запоминающей ячейки триггера через инвертор.

Двоичные асинхронные счётчики

Простейший вид счётчика — двоичный может быть построен на основе T-триггера. T-триггер изменяет своё состояние на
прямо противоположное при поступлении на его вход синхронизации импульсов. Для реализации T-триггера воспользуемся универсальным
D-триггером с обратной связью, как это показано на рисунке 1.

Так как схема T-триггера при поступлении на вход импульсов меняет свое
состояние на противоположное, то её можно рассматривать как счётчик, считающий до двух. Временные диаграммы сигналов на входе и
выходах T-триггера приведены на рисунке 2.

Обычно требуется посчитать большее количество импульсов. В этом случае можно использовать выходной сигнал первого счетного
триггера как входной сигнал для следующего триггера, то есть соединить триггеры
последовательно. Так можно построить любой счётчик, считающий до максимального числа, кратного степени два. Такой счетчик
называется двоичным счетчиком, а тот факт, что состояние триггеров меняется на противоположное в различные моменты времени
по мере распространения цифрового сигнала, отображается термином: асинхронный двоичный счетчик.

Схема счётчика, позволяющего посчитать любое количество импульсов, меньшее шестнадцати, приведена на
рисунке 3. Количество поступивших на вход импульсов можно узнать, подключившись к выходам счётчика Q0 … Q3.
Это число будет представлено в двоичном коде.

Для того чтобы разобраться, как работает схема двоичного счётчика, воспользуемся временными диаграммами сигналов на
входе и выходах этой схемы, приведёнными на рисунке 4.

Пусть первоначальное состояние всех триггеров счётчика будет нулевым. Это состояние мы видим на временных диаграммах.
Запишем его в таблицу 1. После поступления на вход счётчика тактового импульса (который воспринимается по заднему
фронту) первый триггер изменяет своё состояние на противоположное, то есть единицу.

Запишем новое состояние выходов счётчика в ту же самую таблицу. Так как по приходу первого импульса
изменилось состояние первого триггера, то этот триггер содержит младший разряд двоичного числа (единицы). В
таблице поместим его значение на самом правом месте, как это принято при записи любых многоразрядных чисел.
Здесь мы впервые сталкиваемся с противоречием правил записи чисел и правил распространения сигналов на
принципиальных схемах.

Подадим на вход счётчика ещё один тактовый импульс. Значение первого триггера снова изменится на прямо
противоположное. На этот раз на выходе первого триггера, а значит и на входе второго триггера сформируется
задний фронт. Это означает, что второй триггер тоже изменит своё состояние на противоположное. Это отчётливо
видно на временных диаграммах, приведённых на рисунке 4. Запишем новое состояние выходов счётчика в
таблицу 1. В этой строке таблицы образовалось двоичное число 2. Оно совпадает с номером входного импульса.

Продолжая анализировать временную диаграмму, можно определить, что на выходах приведённой схемы счётчика
последовательно появляются цифры от 0 до 15. Эти цифры записаны в двоичном виде. При поступлении на счётный
вход
счётчика очередного импульса, содержимое его триггеров увеличивается на 1. Поэтому такие счётчики
получили название суммирующих двоичных счётчиков.

Таблица 1. Изменение уровней на выходе суммирующего счётчика при поступлении на его вход импульсов.

номер входного импульсаQ3Q2Q1Q0
11
21
311
41
511
611
7111
81
911
1011
11111
1211
13111
14111
151111

Условно-графическое обозначение суммирующего двоичного счетчика на принципиальных схемах приведено на
рисунке 5. В двоичных счётчиках обычно предусматривают вход обнуления микросхемы R, который позволяет
записать во все триггеры счётчика нулевое значение. Это состояние иногда называют исходным состоянием
счётчика.

3.5 Счетчики с последовательным переносом

Первый разряд счетчика, будучи счетным триггером, переключается каждым входным импульсом. Каждый последующий разряд счетчика получает переключающий перепад (1/0 или 0/1) от предыдущего разряда – переключающий перепад распространяется вдоль цепочки триггеров счетчика последовательно.

Схема суммирующего счетчика с последовательным переносом приведена на рисунке 3.5.1, а. С поступлением каждого входного импульса число в счетчике увеличивается на единицу. Если в данном разряде присутствует единица, то под воздействием перепада, поступающего от предшествующего, он обнуляется, и единица переносится в следующий разряд. Если же в данном разряде ноль, то в него вписывается единица.

Рисунок 3.5.1. Суммирующий счетчик с последовательным переносом а) схема, б) условное изображение.

На рисунке 3.5.2, б представлено условное изображение 4-разрядного счетчика. На счетный С вход поступают импульсы. Логическая единица на входе К сбрасывает все разряды счетчика в ноль. По входам предварительной установки D
– D3
в счетчик может быть записано число, его значение должно сопровождаться логической единицей на входе разрешения V. Число, занесенное в счетчик, фиксируется на его выходах двоичным кодом с «весами» разрядов 1-2-4-8. На выходе P+
появляется логическая единица с поступлением на вход 16-го импульса, т. е. вслед за тем, как предыдущими 15-ю импульсами все разряды счетчика были установлены в единицу.

Суммирующий счетчик функционирует по правилам сложения двоичных чисел. Это легко проследить по временной диаграмме, изображенной на рисунке 3.5.2, где крестиками отмечены переключающие перепады 1/0.

Рисунок 3.5.2. Временная диаграмма работы суммирующего счетчика.

Из временных диаграмм можно сделать следующие выводы:

— с наибольшей частотой переключается входной триггер счетчика;

— частота импульсов на выходе каждого триггера вдвое меньше, частоты импульсов на его входе, а nразрядов счетчика делят частоту входных импульсов в 2n
раз, таким образом, счетчик является делителем числа входных импульсов с коэффициентом деления (пересчета), равным емкости счетчика Ксч
;

— при поступлении на вход суммирующего счетчика 2n
импульсов он переполняется: все триггеры устанавливаются в 0 (счетчик обнуляется);

— максимальное число, которое может содержать счетчик, на единицу меньше его емкости N = Ксч
– 1 = 2n
– 1;

— в момент, предшествующий переключению очередного разряда, все предыдущие разряды счетчика находятся в состоянии 1.

Если в счетчике использованы триггеры, переключающиеся перепадом 0/1, то вход последующего триггера нужно соединить с инверсным выходом предыдущего, на котором формируется этот перепад, когда по основному выходу триггер переключается из 1 в 0.

Виды

Суть работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и расчете потребления. В то же время имеются несколько вариантов конструкции счетчика. Данные приборы делятся:

  • В соответствии с принципом подключения — оборудование напрямую подключено или подключено в трансформаторную цепь.
  • В зависимости от измеряемых значений — однофазные и трехфазные.

Подключение однофазного счетчика

  • По типу конструкции — механические, электронные и гибридные.
  • По числу тарифов — одно- или многотарифные.

Трехфазный прибор в сети

Электронные устройства имеют ряд преимуществ: они более точны и позволяют использовать несколько цен на электроэнергию, при этом показания пересчитываются по этим ценам независимо от владельца.

Важно! Существуют также гибридные счетчики с цифровым интерфейсом и механическим вычислительным устройством, но используются они редко. Технические параметры

Технические параметры

Общие требования:

  • Уровень точности не менее 0,5S.
  • Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005).
  • Сертификат об утверждении типа.

Функциональные требования:

  • Измерение и расчет активной и реактивной мощности (общая мощность для непрерывной работы), мощность в одном или двух направлениях (30-минутные приращения мощности).
  • Сохранять результаты измерений (на время не менее 35 дней) и информацию о состоянии измерительного прибора.
  • Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих точный показ даты и времени (с использованием внешней синхронизации с ежедневной точностью не менее ± 5,0 секунд в составе SOEV).
  • Поддержание автоматической коррекции времени.
  • Автоматическая самодиагностика через обобщенные сигналы в журнале событий.
  • Предотвращение несанкционированный доступ к информации и программному обеспечению.
  • Прибор должен обеспечивать работу в диапазоне температур, определяемых условиями эксплуатации. (-40 .. + 550С).
  • Среднее время наработки на отказ составляет не менее 35 000 часов.
  • Интервал тестирования — не менее 8 лет.

Схема подключения электросчетчика: пошаговая инструкция

  • В первую очередь нужно определить сеть однофазовая или же трехфазовая. Исходя из полученной информации, определяем количество выключателей;
  • В щиток устанавливаем счетчик. Причем в данном случае нужно использовать именно те крепления, которые подойдут как для щитка, так и для счетчика;
  • Обязательно нужно будет установить автоматические выключатели. Они устанавливаются на дин рейку, но в качестве крепежного элемента используется подпружиненная защелка. Рейка должна быть предварительно зафиксирована винтами, исключительно к опорной изоляции;
  • В обязательном порядке нужно будет произвести процесс установки заземляющей и защитной шины. Они крепятся также к дин рейке. Но, в определенных случаях крепление осуществляется изоляторами непосредственно в корпусе защитного щитка. Сам же процесс фиксации выполняется при помощи специализированных гаек. Шины должны быть расположены таким образом, чтобы практически полностью исключить возможность замыкания проводов. После чего, сначала подключается нагрузка на выключатели, далее нужно будет произвести полное подключение учетного приспособления. Запомните, что производить процесс подачи энергии можно исключительно в том случае, если вы установили автоматы;
  • Фаза должна быть пущена на нижние зажимы выключателей. Также производим соединение нуля с нулевой шиной, к шине заземления нужно будет подключить провод заземления. Тут нужно выполнить все работы крайне внимательно и аккуратно, так как такое подключение является основополагающим;
  • Обязательно нужно будет установить специализированные перемычки. Они по сути должны осуществить своеобразное соединение зажимов сверху автоматов. Отметим, что такие перемычки следует также приобрести заранее, причем, их приобретение лучше всего осуществлять в специализированных магазинах, где вам будут предложены высококачественные и надежные варианты. Старайтесь исключать возможность приобретения материалов для установки счетчика на рынке, так как такие приобретения чреваты существенными последствиями в дальнейшем. Количество перемычек определяется по количеству автоматов;
  • Совершаем действия по подключению счетчика к нагрузке. В данной ситуации, третий зажим учетного приспособления — выход фазы, следует соединить с верхним зажимом автомата. После проведенных действий следует произвести подключение выхода ноль, с нулевой шиной. Выход ноль представлен в виде четвертого зажима учетного приспособления;
  • После проведенных действий нужно будет произвести процесс закрепления щитка исключительно на ранее подготовленном месте на стене. Учитывайте, что данное расположение не должно быть слишком низким, иначе, вам будет крайне неудобно отслеживать показания счетчиков;
  • Следующим шагом считается нахождение заземления и фазы ноль. Если заземление отсутствует, то нужно будет каждую жилу проверить специализированным приспособлением. Если же заземление присутствует, то особых сложностей с определением жилы не возникнет, так как она помечается зеленым цветом;
  • По всему помещению нужно будет отключить энергию. Провод нуля нужно будет соединить исключительно с третьей клеммой счетчика. Что касается кабеля фазы, то он подключается к первой клемме;
  • Обязательно нужно будет проверить работоспособность счетчика на холостом ходу, после чего, осуществляется процесс постепенной подачи нагрузки.

После всех произведенных работ, по сути, счетчик является подключенным. Тем не менее, вам обязательно нужно будет обратиться в компанию, которая осуществляет предоставление электроэнергии именно в ваш район. В данном случае, вы составляете дополнительное заявление на проверку и опломбирование. Если счетчик установлен правильно, то специалисты проводят процесс опломбирования, и вы можете пользоваться результатами своих трудов. Если же в ходе проверки окажется, что счетчик подключен неграмотно и неправильно, то формируется необходимость проведения новых работ по передподключению, причем лучше всего в данной ситуации воспользоваться услугами специалистов, которые смогут все работы выполнить грамотно и правильно за считанные часы.

2 Краткие теоретические сведения

Счётчик – устройство для подсчёта числа входных импульсов.

Параметры счётчика:

  • модуль счёта М – число устойчивых состояний;
  • ёмкость Е – максимальное число, которое может быть записано в счётчик (Е=М-1);
  • быстродействие (скорость перехода из состояния «все 1» в состояние «все 0» и наоборот).

Классификация:

  1. По направлению счёта:
  • суммирующие;
  • вычитающие;
  • реверсивные;
  1. По способу построения цепи переноса:
  • с последовательным переносом;
  • с параллельным переносом;
  • с комбинированным переносом;
  1. По способу переключения триггера:
  • синхронные;
  • асинхронные.

2.1 Простейший суммирующий асинхронный счётчик

Счётчик представляет собой несколько последовательно включенных счётных триггеров. Напомним, что по каждому входному импульсу счётный триггер изменяет своё состояние на противоположное.


Рисунок 2.1 – Простейший суммирующий асинхронный счётчик

Если вход синхроимпульса триггера отмечен как «\», то опрокидывание триггера происходит по заднему фронту, если как «/» — то по переднему.


Рисунок 2.2 – Временная диаграмма работы суммирующего асинхронного счётчика

Для того чтобы разобраться, как работает схема двоичного счётчика, воспользуемся временными диаграммами сигналов на входе и выходах этой схемы, приведёнными на рисунке 2.2.

Пусть первоначальное состояние всех триггеров счётчика будет нулевым. Это состояние мы видим на временных диаграммах. Запишем его в таблицу 2.1. После поступления на вход счётчика тактового импульса (который воспринимается по заднему фронту) первый триггер изменяет своё состояние на противоположное, то есть единицу.

Запишем новое состояние выходов счётчика в ту же самую таблицу. Так как по приходу первого импульса изменилось состояние первого триггера, то этот триггер содержит младший разряд двоичного числа (единицы).

Таблица 2.1 – Изменение уровней на выходе суммирующего двоичного счётчика при поступлении на его вход импульсов

Номер входного импульсаQ2Q1Q0
11
21
311
41
511
611
7111
8

Подадим на вход счётчика ещё один тактовый импульс. Значение первого триггера снова изменится на прямо противоположное. На этот раз на выходе первого триггера, а значит и на входе второго триггера сформируется задний фронт. Это означает, что второй триггер тоже изменит своё состояние на противоположное. Это отчётливо видно на временных диаграммах, приведённых на рисунке 2.2. Запишем новое состояние выходов счётчика в таблицу 2.1. В этой строке таблицы образовалось двоичное число 2. Оно совпадает с номером входного импульса.

Продолжая анализировать временную диаграмму, можно определить, что на выходах приведённой схемы счётчика последовательно появляются цифры от 0 до 7. Эти цифры записаны в двоичном виде. При поступлении на счётный вход счётчика очередного импульса, содержимое его триггеров увеличивается на 1. Поэтому такие счётчики получили название суммирующих двоичных счётчиков. Если информацию снимать с инверсных выходов триггеров, то получится вычитающий счётчик.

2.2 Простейший вычитающий асинхронный счётчик

Рассмотрим схему счётчика на триггерах, опрокидывающихся по переднему фронту входных импульсов рисунок 2.3


Рисунок 2.3 – Вычитающий счётчик


Рисунок 2.4 – Временная диаграмма

Из временной диаграммы видим, что получился вычитающий счётчик. Если информацию снимать с инверсных выходов триггеров, то получится суммирующий счётчик.

2.3 Счётчик с произвольным модулем счёта

Для построения такого счётчика можно использовать двоичный счётчик, у которого модуль счёта М должен быть больше модуля счёта разрабатываемого счётчика с произвольным модулем счёта.

Пусть нужно сделать счётчик с М= 10.

У 4-х разрядного счётчика модуль счёта равен 16 (больше 10).

Схема счётчика представляет собой 4 последовательно включённых счётных триггера, у которых есть вход сброса R.

Число 10 в двоичной системе счисления представляется 1010. Когда на выходах счетчика будет код 1010, на выходе элемента «И» появится логическая единица, которая запустит схему гашения. Длительность импульса на выходе схемы гашения должна быть достаточна для надёжного сброса всех триггеров счётчика в 0. Разряды числа 1010, равные 1 подаются на схему «И» с прямых выходов триггеров, а равные 0 — с инверсных. Таким образом, как только счётчик досчитает до 10, произойдёт обнуление всех триггеров и счёт продолжится с кода 0000.


Рисунок 2.5 – Счётчик с модулем счета М=10

Рассмотрим счётчик с М=11 на основе двоичного счётчика в одной микросхеме (без инверсных выходов).
1110=10112


Рисунок 2.6 – Счётчик с модулем счёта М=11

В качестве схемы гашения может быть RS-триггер.


Рисунок 2.7 – Счётчик с модулем счёта М=17

В этой схеме М=100012 = 1710

Сигнал на входе К счётчика будет действовать в течение одного периода входных импульсов

Принцип работы и схема подключения

Принцип работы счетчика основан на непосредственном измерении напряжения и тока: вся информация о потребляемой мощности подается в индикатор и сохраняется в памяти устройства.

Как устроен электронный счетчик электроэнергии

Электронный электросчетчик имеет следующие преимущества:

  • Позволяет более точно считывать информацию, тем самым предотвращая большую погрешности измерения электроэнергии.
  • Его размер намного меньше механического.
  • Он может автоматически переключаться между тарифами без необходимости присутствия хозяина. Это существенно экономит средства.
  • Электронная модель проверяется каждые 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности исчисления. Проверка выполняется в рамках правил для обеспечения согласованности измерений.

Важно! Первая проверка выполняется на заводе-изготовителе, дата указана в паспорте прибора. Помимо преимуществ имеются и некоторые недостатки

К ним относятся более высокие затраты на приобретение самого приборов и их ненадежность: несмотря на гарантию производителя, электронные модели приходится заменять чаще, чем механические модели. Последние работают в течение десятилетий, потому что их устройство очень простое, и ломаться, по сути, нечему

Помимо преимуществ имеются и некоторые недостатки. К ним относятся более высокие затраты на приобретение самого приборов и их ненадежность: несмотря на гарантию производителя, электронные модели приходится заменять чаще, чем механические модели. Последние работают в течение десятилетий, потому что их устройство очень простое, и ломаться, по сути, нечему.

Напряжение тока внутри счетчика преобразуется в электрические импульсы. Их количество варьируется в зависимости от входной энергии. То есть чем больше потребляемая мощность, тем больше импульсов получает и считает устройство.

Электронный счетчик вместе со счетным устройством имеет дисплей, который показывает изменения в потреблении тока, максимальных и минимальных значениях и других данных, требуемых владельцем.

Реверсивный счетчик

Описанные выше счетчики
однонаправленные и считают на увеличение, однако на практике часто необходимо
менять направление счета в процессе работы. Счетчики, которые в процессе работы
могут менять направление счета называются реверсивными.


Рис. 3 Реверсивный счетчик

Для счетных импульсов
предусмотрены два входа: «+1» — на увеличение, «-1» — на
уменьшение. Соответствующий вход (+1 или -1) подключается ко
входу С
. Это можно сделать схемой ИЛИ, если влепить ее перед первым
триггером (выход элемента ко входу первого триггера, входы — к шинам +1 и -1).
Непонятная фигня между
триггерами (DD2 и DD4) называется элементом И-ИЛИ. Этот элемент
составлен из двух элементов И и
одного элемента ИЛИ, объединенных в одном корпусе. Сначала входные сигналы на
этом элементе логически перемножаются, потом результат логически складывается.

Число входов элемента
И-ИЛИ соответствует номеру разряда, т. е. если третий разряд, то три входа,
четвертый — четыре и т. д. Логическая схема является двухпозиционным
переключателем, управляемым прямым или инверсным выходом предыдущего триггера. При лог. 1 на прямом выходе счетчик отсчитывает импульсы с
шины «+1» (если они, конечно, поступает), при лог. 1 на инверсном
выходе — с шины «-1». Элементы И (DD6.1 и
DD6.2) формируют сигналы переноса. На выходе >7 сигнал формируется при коде
111 (число 7) и наличии тактового импульса на шине +1, на выходе <0 сигнал
формируется при коде 000 и наличии тактового импульса на шине -1.

Все это, конечно,
интересно, но красивей смотрится в микросхемном
исполнении:

Рис. 4 Четырехразрядный двоичный счетчик

Вот типичный счетчик с предустановкой. СТ2
означает, что счетчик двоичный, если он десятичный, то ставится СТ10,
если двоично-десятичный — СТ2/10. Входы D0 — D3 называются
информационными входами и служат для записи в счетчик какого-либо двоичного
состояния. Это состояние отобразится на его выходах и от него будет производится начало отсчета. Другими словами, это входы предварительной
установки
или просто предустановки. Вход V
служит для разрешения записи кода по входам D0 — D3, или, как говорят, разрешения
предустановки
. Этот вход может обозначаться и
другими буквами. Предварительная запись в счетчик производится при подаче
сигнала разрешения записи в момент прихода импульса на вход С. Вход С тактовый. Сюда запихивают импульсы. Треугольник означает,
что счетчик срабатывает по спаду импульса. Если треугольник повернут на 180
градусов, т. е. задницей к букве С, значит он
срабатывает по фронту импульса. Вход R служит для обнуления счетчика, т.
е. при подаче импульса на этот вход на всех выходах счетчика устанавливаются
лог. 0. Вход PI называется входом переноса. Выход p
называется выходом переноса. На этом выходе формируется сигнал при переполнении
счетчика (когда на всех выходах устанавливаются лог. 1). Этот сигнал можно
подать на вход переноса следующего счетчика. Тогда при переполнении первого
счетчика второй будет переключаться в следующее состояние. Выходы 1, 2, 4, 8
просто выходы. На них формируется двоичный код, соответствующий числу
поступивших на вход счетчика импульсов. Если выводы с кружочками, что бывает
намного чаще, значит они инверсные, т. е. вместо лог.
1 подается лог. 0 и наоборот. Более подробно работа счетчиков совместно с
другими устройствами будет рассматриваться в дальнейшем.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector