СЧЕТЧИКИ


Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов, поданных на вход. Они, как и сдвигающие регистры, состоят из цепочки триггеров. Разрядность счетчика, а следовательно, и число триггеров определяется максимальным числом, до которого он считает.

Регистр сдвига можно превратить в кольцевой счетчик, если выход последнего триггера соединить с входом D первого. Схема такого счетчика на N разрядов приведена на рис.34. Перед началом счета импульсом начальной установки в нулевой разряд счетчика (QO) записывается логическая 1, в остальные разряды—логические 0. С началом счета каждый из приходящих счетных импульсов Т перезаписывает 1 в следующий триггер и число поступивших импульсов определяется по номеру выхода, на котором имеется 1. Предпоследний (N—1) импульс переведет в единичное состояние последний триггер, а N импульс перенесет это состояние на выход нулевого триггера, и счет начнется сначала. Таким образом, можно построить кольцевой счетчик с произвольным коэффициентом счета (любым основанием счисления), изменяя лишь число триггеров в цепочке.СЧЕТЧИКИ

Недостаток такого счетчика — большое число триггеров, необходимых для его построения. Более экономичны, а поэтому и более распространены счетчики, образованные счетными Т-триггерами. После каждого тактового импульса Т сигнал на входе D (инверсном выходе) меняется на противоположный и поэтому частота выходных импульсов вдвое меньше частоты поступающих. Собрав последовательную цепочку из n счетных триггеров (соединяя выход предыдущего триггера со входом С следующего), мы получим частоту fвых=fвх/2n. При этом каждый входной импульс меняет код числа на выходе счетчика на 1 в интервале от 0 до N=2n-1.

Часто нужны счетчики с числом устойчивых состояний, отличным от 2n. Например, в электронных часах есть микросхемы с коэффициентом счета 6 (десятки минут), 10 (единицы минут), 7 (дни недели), 24 (часы). Для построения счетчика с модулем K?2n можно использовать устройство из n триггеров, для которого выполняется условие 2n>К. Очевидно, такой счетчик может иметь лишние, устойчивые состояния (2n—К). Исключить эти ненужные состояния можно использованием обратных связей, по цепям которых счетчик переключается в нулевое состояние в том такте работы, когда он досчитывает до числа К.

Как видно из схем и диаграмм на рис. 33—35, счетчики могут выполнять функции делителей частоты, т. е. устройств, формирующих из импульсной последовательности с частотой fвx импульсную последовательность на выходе — последнего триггера с частотой fвых. в К раз меньшую входной. При таком использовании счетчиков нет необходимости знать, какое число в нем записано в настоящий момент, поэтому делители в некоторых случаях могут быть значительно проще счетчиков.

Кроме рассмотренных суммирующих широко применяют реверсивные счетчики на микросхемах К155ИЕ6, К155ИЕ7, у которых в зависимости от режима работы содержимое счетчика или увеличивается на единицу (режим сложения), или уменьшается на единицу (режим вычитания) после прихода очередного счетного импульса.