Суммирующий счётчик.

T

2⁰

2¹

2²

2³

tзд

tзд

4 tзд

Четырёхразрядный двоичный счётчик на Т-триггерах. Рассмотрение работы начинается с того, что во всех 4 Т были записаны “1”. Сумма импульсов, сосчитанных счётчиком, равна: 1 ^. 2³ + 1 ^. 2² + 1 ^. 2¹ + 1 ^. 2⁰ = 15. По окончании 16 (0) импульса все триггеры опрокидываются и переходят в исходное нулевое состояние. С приходом каждого следующего импульса параллельный двоичный код на выходе счётчика будет увеличиваться на 1, пока снова не наступит переполнение, при котором все Т сбросятся в “0”.

tзд – время задержки распространения импульса в каждом триггере. С увеличением разрядности счётчика суммарная задержка может привести к искажению информации в счётчике. Поэтому многоразрядные счётчики с последовательным переносом счётных импульсов от Т к Т могут работать только на пониженных частотах при больших периодах следования.

Вычитающие счётчики.

Вычитающий счётчик можно получить при подаче инверсных сигналов на тактовые (счётные) входы. Для этого необходимо тактовые входы триггеров подключить к инверсным выходамQпредыдущих триггеров.

Если в состав счётчика ввести мультиплексор, переключающий тактовые входы триггеров к прямым или инверсным выходам предыдущих триггеров, получим реверсивный счётчик с изменяемым направлением счёта (сложением или вычитанием).

Все рассмотренные ранее счётчики относились к асинхронным последовательным (примеры на ИМС: К176ИЕ1; К155ИЕ5; К176ИЕ2; К561ИЕ8; К561ИЕ9 …).

Параллельный (синхронный) счётчик.

Такой счётчик обладает большим быстродействием за счёт того, что тактовые импульсы одновременно поступают на входы всех триггеров счётчика.

Рассмотрим работу трёхразрядного двоичного счётчика.

T1, Т2, Т3 – счётные входы;

Q1, Q2, Q3 – прямые входы.

Перед началом работы производим R=1 установку «0» на всех выходах триггеров Т1 – Т3. Входы Т и Р0 замыкают между собой и на них поступают счётные импульсы. Так как первоначально все триггеры находились в «0», то 1-ый импульс пройдёт только на вход первого триггера (D1), опрокинув его в «1» состояние и подготовит элемент (D5) для передачи второго импульса на счётный вход второго триггера D2 и т.д.

Т1 = Т ^. Р0 = Т Т2 = Т ^. Q1 Т3 = Т ^. Q2 ^. Q1

При одинаковых задержках в триггерах смена информации во всех триггерах происходит одновременно (поэтому синхронный Т).

Чтобы увеличить разрядность счётчика, необходимы многовходовые элементы И, что трудно выполнимо, поэтому обычно в ИМС используют четырёхразрядные счётчики. Для создания счётчиков с большей разрядностью производят соединение нескольких ИМС, подавая сигнал переноса с выхода Р на вход разрешения приёма переноса Р0. На временных диаграммах тактовый импульс Т1* формируется для первого триггера следующего счётчика без дополнительной задержки.