Двоичные счетчики

Счетчики предназначены для счета входных импульсов. То есть с приходом каждого нового входного импульса двоичный код на выходе счетчика увеличивается или уменьшается на единицу. Т-триггер является примером простейшего счетчика, который считает до двух. Счетчик, образованный цепочкой из m триггеров может считать в двоичном коде 2^m импульсов. Каждый из триггеров такой цепочки называют разрядом счетчика. Причем, разряд, переключающийся чаще других, будет младшим, а разряд, переключающийся реже других – старшим. Число К_сч=2^m называют коэффициентом счета, а сам счетчик с таким коэффициентом счета называется двоичным счетчиком. Если К_сч ¹2^m, такой счетчик называется недвоичным. Частым случаем недвоичных счетчиков являются двоично-десятичные счетчики с К_сч=10^m. Двоично-десятичные счетчики удобны, например, для десятичной индикации их выходного кода. Счетчик может работать на увеличение выходного кода при подаче каждого входного импульса. Это основной режим, имеющийся во всех счетчиках. Он называется режимом прямого счета, а счетчики – суммирующими. При инверсном режиме счета код уменьшается на единицу на каждый входной импульс. Такой счетчик называется вычитающим. Встречаются счетчики с управляемым направлением счета, так называемые, реверсивные счетчики.

По способу организации внутренних связей счетчики классифицируются: счетчики с последовательным переносом, счетчики с параллельным переносом, с комбинированным переносом.

Для двоичного счетчика, т.е. счетчика с К_сч=2^m, зная номера триггеров и состояние выходов Q (0 или 1), можно представить содержащееся в счетчике двоичное число M=Q_m×2^m-1+Q_m-1×2^m-2+…+Q₂×2¹+Q₁×2⁰,

Где m – номер триггера; 2⁰ – весовой коэффициент (вес) первого (младшего) разряда; 2¹ – вес второго разряда; … 2^m-1 – вес m-разряда.

Введением дополнительных логических связей – обратных и прямых – двоичные счетчики могут быть преобразованы в недвоичные, для которых К_сч ¹2^m. Десятичные счетчики организуются из четырехразрядных двоичных счетчиков. Избыточные шесть состояний исключаются введением дополнительных связей. Чаще всего счет идет циклически от 0000 до 1001, после этого счетчик обнуляется.

По быстродействию все счетчики делятся на три большие группы:

¾ Асинхронные счетчики с последовательным переносом;

¾ Синхронные счетчики с асинхронным (последовательным) переносом;

¾ Синхронные счетчики с параллельным переносом.

Каждая группа имеет свои области применения.