30

используется как делитель частоты, то допустимо входной сигнал подавать на C2, а выход Q3 подключить к C1. Тогда Q0 будет выходом делителя частоты на 10.

4.2.6. Синхронный двоично-десятичный счетчик

Синхронный двоично-десятичный счетчик нетрудно построить на основе схемы рис.4.9а, в которую нужно внести два изменения. Для того,

чтобы блокировать переключение T1 после 10-го импульса, вводится обратная связь с выхода Q3 на вход логического элемента 1, формирующего сигнал разрешения переключения триггера T1 . До 8-го импульса Q3 =1, и обратная связь не препятствует изменению состояния

T1 . Для возвращения T3	в нулевое состояние после 10-го импульса	Q0
соединяется с входом	K триггера T3 (при этом J = 0, K =1 и	Q3
принимает нулевое значение). По фронту 8-го импульса J =Q0 Q1 Q2		=1

и K = Q0 =1 , поэтому триггер T3 меняет свое состояние и Q3 принимает единичное значение.

Добавляя к основной схеме (рис. 4.18) дополнительные логические элементы, нетрудно получить двоично-десятичные счетчики различных типов, например, реверсивный, с входами прямого и обратного счета и т.п.

Примеры ИС:

К155ИЕ9 - синхронный двоично-десятичный счетчик. Подобен двоичному счетчику К555ИЕ10. Имеет такую же нумерацию выводов. Таблицы их режимов также совпадают (таблица 4.4). Временные диаграммы (рис. 4.10) отличаются тем, что сигнал переноса CR формируется при коде выходных переменных, представляющем число 9 (10012-10=910), а не 15 (11112=1510).

К531ИЕ16 - синхронный двоично-десятичный реверсивный счетчик. Подобен двоичному счетчику К531ИЕ17. У них совпадает нумерация выводов и таблицы режимов. Сигнал переноса в режиме вычитания формируется при нулевой комбинации выходных переменных (как и в ИЕ17), в режиме суммирования при выходном коде 10012-10=910.

К155ИЕ6 - синхронный двоично-десятичный счетчик с входами прямого и обратного счета, подобен двоичному счетчику К155ИЕ7. Имеет такую же нумерацию выводов и таблицу режимов. Сигнал займа

BR формируется при тех же условиях, что и в счетчике ИЕ7. Сигнал

переноса CR формируется при достижении кодовой комбинации выходных переменных, представляющей число 10012-10=910.

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 2

31 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Рис. 4.18. Синхронный двоично-десятичный счетчик: а – схема, б, в – временные диаграммы

4.2.7. Счетчики с предварительной параллельной установкой

Большинство двоичных счетчиков позволяет вводить данные в параллельной форме. При соответствующем значении управляющего сигнала L значения выходных переменных Qi становятся равными

32

величинам, установленным на входах параллельно вводу Di. Возможность параллельного ввода данных с целью предварительной установки облегчает построение счетчиков с переменным модулем счета.

На рис. 4.19 показан фрагмент схемы счетчика, в котором возможна асинхронная предустановка. При единичном уровне сигнала управления параллельным вводом (загрузкой) данных L на асинхронных инверсных

входах триггера Tn формируются сигналы S = D и R = D в результате чего счет импульсов прекращается, и триггер принимает состояние Qn = Dn (n – номер триггера). Это происходит независимо от значений сигналов на остальных входах триггера. При L = 0 на входах сброса и

установки нейтральная комбинация сигналов S =1, R =1. Триггер сохраняет свое состояние или переключается в соответствии с сигналами

J , K,C .

Рис. 4.19. Фрагмент схемы счетчика с асинхронной предустановкой

Синхронная предустановка выполняется в момент времени, определяемый тактовым сигналом (рис. 4.20). При L = 0 блокируются элементы 2И-НЕ и через элементы ИЛИ и И на входы J , K триггера Tn поступает сигнал со схемы формирования переноса. Счетчик работает обычным образом, изменения Dn не оказывают на триггер Tn ни какого влияния. При L =1 элемент ИЛИ не пропускает сигнал со схемы формирования переноса Pn и на входах триггера Tn устанавливаются

уровни J = Dn и K = Dn . С приходом очередного импульса C выходная переменная триггера Tn примет значение Qn = Dn . До тех пор, пока L =1, все триггеры изолированы друг от друга и счета входных импульсов нет. Все выходные переменные имеют значения Qi = Di . После того, как

сигнал на входе управления предустановкой примет значение L = 0 , будет выполняться счет импульсов, начиная с числа, определяемого кодом на

входах параллельного ввода Di .

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 2

33 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Рис. 4.20. Фрагмент схемы счетчика с синхронной предустановкой

В счетчиках К155ИЕ7, К155ИЕ6 предустановка является асинхронной, в счетчиках К531ИЕ17, К531ИЕ16, К555ИЕ10, К155ИЕ9 - синхронной. Значения управляющих сигналов, обеспечивающие различные режимы работы счетчиков, в том числе предустановку, приведены в табл. 4.4 – 4.6.

4.2.8. Счетчик с переменным модулем счета

На основе интегральных схем счетчиков, имеющих входы параллельной предустановки, можно создавать счетчики с переменным модулем счета. Примером является схема, показанная на рис. 4.21а. Временные диаграммы, иллюстрирующие ее работу приведены на рис. 4.21б,в. Схема построена на основе суммирующего счетчика К555ИЕ10 с модулем счета 16. Выход переноса CR через инвертор подключен к входу

управления параллельной предустановкой L . Временные диаграммы нарисованы в предположении, что на входах D3 − D0 задан двоичный код числа N =11 (10112 =1110 ). Когда в результате счета число,

представляемое выходными переменными, достигает 15, формируется сигнал переноса CR и соответственно импульс отрицательной полярности

на входе L .

34

Рис. 4.21. Счетчик с переменным модулем счета на базе ИС К555ИЕ10: а – схема, б, в – временные диаграммы

По фронту следующего импульса происходит синхронный ввод числа, заданного на входах D3 − D0 (см. рис. 4.21в, показывающий в ином

масштабе начальный участок диаграмм рис. 4.21б). Через время задержки распространения, превышающее время удержания триггеров счетчика,

устанавливается сигнал CR = 0 и L =1 , что разрешает счет входных импульсов. Число, определяемое кодом Q3 −Q0 , увеличивается на единицу

с каждым входным импульсом (начиная с 11). Когда оно достигает 15, появляется сигнал переноса и по фронту следующего импульса опять происходит синхронный параллельный ввод числа 11. Модуль счета в данном примере равен 5. Нетрудно убедиться, что если модуль исходного

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 2