Cчетчики импульсов

Счетчик – такое устройство, на выходах которого получа-ется двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счетчики строятся на Т-триггерах. Основной параметр счетчика – модуль счета – максималь-ное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter). 

Счетчики классифицируют:

  • 1. По модулю счета: - двоично-десятичные; - двоичные; - с произвольным постоянным модулем счета; - с переменным модулем счета;
  • 2. По направлению счета: - суммирующие; - вычитающие; - реверсивные;
  • 3. По способу формирования внутренних связей: - с последовательным переносом; - с параллельным переносом; - с комбинированным переносом; - кольцевые.

В суммирующем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на еди-ницу. Принцип построения и таблица истинности суммирующего счетчика приведены на рис. 24.1.

 

Рис. 24.1. Суммирующий счетчик

 

Рис. 24.2. Временные диаграммы счетчика 

 

Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на рис. 24.2. Через КСЧ обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого – старшему разряду. В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения. Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты. В вычитающем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом уменьшается на единицу. Принцип построения и таблица истинности вычитающего счетчика приведены на рис. 24.3. В чистом виде Т-триггеров в интегральном исполнении нет. Т-триггеры получаются путем преобразования D и JK-триггеров.

Рис. 24.3. Вычитающий счетчик

  

Как следует из таблиц на рис. 24.1 и 24.3, трехразрядный счетчик однозначно отображает число поступивших импульсов К=8. Если количество триггеров в счетчике ограничено и равно n, а число поступающих импульсов не ограничено, то двоичный код, формируемый на выходах суммирующего счетчика, будет меняться от минимального значения (0) до максимального (2n – 1), повторяясь периодически через 2n импульсов. При использовании вычитающего счетчика его состояние в пределах цикла будет уменьшаться от (2n–1) до нуля. Для однозначного фиксирования числа поступивших импульсов количество триггеров в счетчике должно быть равно:

где n – количество триггеров в счетчике, K – максимальное число импульсов, поступающих на вход счетчика.