§ 2.11 Счетчики с параллельным переносом.

Счетчик с последовательным переносом отличается простотой структуры, но имеет большое время установления выходного кода: , где n – число разрядов, t_{к тр} – время переключения триггера или разряда.

Уменьшить это время можно одновременным переключением всех триггеров или разрядов. Для этого надо использовать в счетчике синхронные триггеры и сформировать сигналы, определяющие переключение триггеров до прихода очередного синхроимпульса.

Алгоритм переключения можно получить из анализа таблицы двоичного кода, из которой видно, что переключение каждого последующего триггера по приходу очередного синхроимпульса происходит тогда, когда все предыдущие триггеры или разряды установлены, т.е. на выходах имеют единицу.

Q_i,n+1 – значение i-го разряда выходного кода в (n+1)-ый момент времени

Q_i,n – значение i-го разряда выходного кода в n-ый момент времени

Схемная реализация алгоритма:

При появлении единицы в предыдущем разряде срабатывает последующий, причем срабатывание всех разрядов происходит одновременно.

Число разрядов счетчика ограничивается числом входов элемента И.

Время формирования выходного кода определяется: t_{к max} = t_{к mp} + t_подг

В таких счетчиках направление счета не зависит от типа динамического входа триггера, а зависит от используемого выхода триггера (т.е. прямой или инверсный). При прямом счетчик будет суммировать, при использовании инверсного – вычитать. Следовательно, построить реверсивный счетчик с параллельным переносом также можно включением мультиплексоров в межразрядные связи.

Для расширения разрядности счетчиков часто их строят с комбинированным переносом.

Счетчики с групповой структурой:

В таких счетчиках можно использовать:

а) последовательно-параллельный перенос

б) параллельно-последовательный перенос

в) параллельно-параллельный перенос

Разрядные схемы счетчика разбиваются на группы, внутри которых используется последовательный перенос, а между группами формируется параллельный перенос с помощью элементов И при появлении единиц во всех разрядах группы.

Время установления выходного кода в таком счетчике:

, где t_подг – время переключения элемента И

При использовании параллельных переносов время установления выходного кода уменьшается за счет параллельного переноса между группами. Если же параллельный перенос использовать и внутри группы, то t_{к гр} = t_{к mp}.

Примечание: в принципе, число разрядных схем в каждой группе может быть произвольным. В частности, если взять в каждой группе по одному разряду, то схема с комбинированным переносом вырождается в так называемую схему счетчика со сквозным переносом.

Переключение всех триггеров происходит одновременно. Однако для подготовки к следующему переключению должно пройти время, необходимое для последовательного формирования на выходах всех элементов И новых значений сигнала – сигнала переноса.

Это время, как и время установления выходного кода, в счетчиках с последовательным переносом зависит от длины кода, установленного в счетчике. Выигрыш по времени в счетчике со сквозным переносом достигается за счет меньшего времени переключения элемента И по сравнению со временем переключения триггера.