Синхронные счетчики

В синхронных счетчиках новое число может быть установлено только тогда, когда все триггеры включены один за другим. Эта задержка по времени складывается в счетную цепь от одного триггера к другому, что приводит к неисправной работе схемы при более высокой частоте счета. Независимость максимальной частоты счета от числа опрокидывающих схем счетчика можно достичь только тогда, когда все триггеры будут включаться в одно и то же время, то есть одновременно (синхронно). Поэтому такие счетчики называются синхронными счетчиками. Тактовый вход в синхронном счетчике ведет одновременно ко всем триггерам.

На рисунке 7.1.3.1 показаны необходимые логические характеристики 3-разрядного синхронного суммирующего счетчика.

характеристики

Такт Позиция 4 ( 22 ) Позиция 2 ( 21 ) Позиция 1 ( 20 )

Производные условия:

· Позиция 1опрокидывается после каждого такта.

· Позиция 2опрокидывается тогда, когда позиция 1 является логической «1».

· Позиция 4опрокидывается тогда, когда позиции 1 и 2 являются логическими «1».

Чтобы при одновременном варианте управления не происходило одновременного опрокидывания всех триггеров, сигнал "1" на входах J и K должен присутствовать только в случае действительной необходимости опрокидывания (T-функция). В соответствии с условиями, которые показаны на рисунке 7.1.3.1, с помощью вычислительных действий можно установить блокировку для JK-входов.

На рисунке 7.1.3.2 изображена схема 3-разрядного синхронного суммирующего счетчика.

Установление с помощью алгебраических действий:

Триггер A (позиция 1):

Запуск триггера A (переход от 0 → 1) происходит при следующих числовых значениях:

Рисунок 7.1.3. 3-разрядный синхронный суммирующий счетчик

Сброс триггера B (переход от 1 → 0) происходит при следующих числовых значениях:

Использую такое же упрощение, как и для J _A, получаем следующее:

K_A = A

Триггер B (позиция 2):

Запуск триггера B (переход от 0 → 1) происходит при следующих числовых значениях:

Сброс триггера B (переход от 1 → 0) происходит при следующих числовых значениях:

Триггер C (позиция 4):

Запуск триггера C (переход от 0 → 1) происходит при следующих числовых значениях:

Сброс триггера C (переход от 1 → 0) происходит при следующих числовых значениях:

K_C = 7 →

K_C = C B A

В таблице 7.1.3.1 представлено обобщение установленных блокировок JK-входов.

Для установленных уравнений функций, представленных в таблице 7.1.3.1, можно провести следующие упрощения. Это показано на рисунке 7.1.3.3 на примере триггера A.

Если вход J должен запустить триггер, то это должно произойти в состоянии сброса (A = 1). Из этого следует, что в J-входах для всех инвертированных переменных собственной опрокидывающей схемы может быть использована «1».

То же самое касается и входа сброса K. В K-входах для всех не инвертированных переменных собственной опрокидывающей схемы можно использовать значение «1».

В таблице 7.1.3.2 представлено упрощение блокировки таблицы 7.1.3.1.

Обобщение
KC = C B A	KB = B A	KA = A

Таблица 7.1.3.1

Рисунок 7.1.3.3

Таблица 7.1.3.2