Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двоично десятичный счетчик описание

Двоично десятичный счетчик описание

Есть счетчики, в которых имеются десятичные дешифраторы, такие счетчики называются ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫМИ. Для экспериментов с двоично-десятичным счетчиком нам понадобится модуль с двоично-десятичным счетчиком (рис. 1). У данного счетчика есть три входа и десять выходов. Вход R служит для обнуления (при этом, на выходе 0 будет единица, а на всех остальных выходах — нули).

Входы CN и СР -для приема импульсов, которые нужно считать. При этом, чтобы счетчик считал импульсы, поступающие на СР, на входе CN должна быть единица (иначе считать не будет), а чтобы считать импульсы на CN нужно чтобы на СР был ноль. Таким образом, остановить счет импульсов со входа СР можно подав на CN ноль. А остановить счет импульсов со входа CN можно подав единицу на СР.

Номер выхода счетчика, на котором есть единица соответствует числу сосчитанных импульсов. Например, если импульсов не было, — единица на выходе 0, а если поступило, допустим, 7 импульсов, то единица будет на выходе 7. В любой момент времени единица может быть только на одном из выходов двоично-десятичного счетчика.

Для практического изучения двоично-десятичного счетчика можно собрать схему по рисунку 2. Она состоит из мультивибратора на инверторах микросхемы D1, двоично-десятичного счетчика D2 и индикатора на VT1. Светодиод HL3 загорается когда от мультивибратора на вход CN счетчика поступает единица. Он все время мигает. Кнопка S1 служит для подачи на вход СР логической единицы. Кнопка S2 — для подачи единицы на вход R. Ключ на транзисторе VT1, мы будем подключать к разным выходам счетчика перестановкой одного провода (так и обозначен — провод). Если на выходе, к которому подключен этот провод единица, — светодиод HL4 горит.

И так, установим счетчик в ноль, для этого нажмем кнопку S2. Пока держим S2 нажатой на всех выходах счетчика — нули, кроме выхода 0. При отпускании S2 счетчик начинает считать. После первой вспышки HL3 на выходе 0 установится ноль, но на выходе 1 будет единица. После второй вспышки HL3 единица уже будет на выходе 2 . И так далее, после девятой вспышки — единица на выходе 9. Затем, по приходу 10-го импульса счетчик вернется в нулевое положение и счет начнется снова.

Рис.3

На основе двоично-десятичного счетчика можно сделать такую игру — угадайку (рис.З.). У вас кнопка S1 и еще десять кнопок, пронумерованных от 0 до 9. Нажимаете кнопку S1 и через некоторое время (по вашему усмотрению) отпускаете. А затем вы должны угадать число, в которое установился счетчик, — от 0 до 9, нажав, соответственно одну из кнопок «0» . «9». Если угадали правильно, — загорится светодиод HL2.

В основе схемы простейший генератор случайных чисел. Работает он так: мультивибратор на D1 генерирует импульсы относительно высокой частоты — примерно 15 кГц. Это значит, что когда вы держите кнопку S1 нажатой, состояние счетчика D2 изменяется от 0 до 9 1500 раз в секунду. Поэтому, «жульничать» совершенно невозможно. После каждого нажатия и отпускания S1 счетчик может оказаться в любом состоянии.

Рис.4А и 4Б

Широко применяются двоично-десятичные счетчики с выходом на семисегментный цифровой индикатор. Такой счетчик, если к нему подключить индикатор, покажет вам результат в виде изображения цифры. На рисунке 4А показан модуль с двоичнодесятичным счетчиком, с выходом на индикатор, а на рисунке 4Б — модуль индикатора цифры от 0 до 9.

У данного счетчика есть всего два входа и семь выходов. Вход R служит для обнуления, когда на него поступает единица счетчик сбрасывается и подключенный к его выходам индикатор показывает «0». На вход С поступают импульсы, которые счетчик считает. Внутренний дешифратор счетчика преобразует двоичный код его выходов в набор уровней для управления цифровым индикатором, состоящим из семи светодиодных сегментов.

Читайте так же:
Обнуление счетчика epson l300

Для практического изучения двоично-десятичного счетчика с выходом на семисегментный индикатор можно собрать схему, показанную на рисунке 5.
Схема очень похожа на схему на рисунке 2, но отличается другим модулем счетчика, а так же, наличием цифрового индикатора Н1 вместо контрольного устройства на транзисторе и светодиоде. Светодиод HL1 загорается когда от мультивибратора на вход счетчика поступает единица. Он все время мигает. Кнопка S1 служит для обнуления.

Рис.5

И так, нажимаем кнопку S1, — на вход R счетчика D2 поступает единица (о чем говорит зажигание HL2). Счетчик переходит в нулевое состояние и удерживается в нем пока S1 нажата. На индикаторе Н1 светится цифра «0». После отпускания S1 счетчик начинает считать импульсы и на индикаторе цифры меняются по возрастанию, а затем, после «9» снова на «0» и далее все повторяется.

Рис.6

На рисунке 6 показана схема еще одной игрушки на основе генератора случайных чисел. Это подобие игрального кубика, но позиций не шесть — от 1 до 6, а десять, — от 0 до 9. Когда кнопка S1 не нажата её нормально замкнутые контакты блокируют мультивибратор на D1, не давая ему работать. Но стоит нажать кнопку, как мультивибратор запускается. Частота импульсов достаточно высокая, и цифры на индикаторе будут сменяться так быстро, что различить их будет невозможно (примерно 15000 смен цифры в секунду).

Как только вы отпустите кнопку S1, мультивибратор снова заблокируется и счет импульсов прекратится. А на индикаторе будет видно последнее число, в которое установился счетчик до того как мультивибратор был заблокирован.

Двоично-десятичные счетчики

Двоично-десятичные счетчики реализуют счет импульсов в десятичной системе счисления, причем каждая десятичная цифра от нуля до девяти кодируется четы­рехразрядным двоичным кодом (тетрадой). Эти счетчики часто называют десятич­ными или декадными, поскольку они работают с модулем счета, кратным десяти.

Многоразрядный двоично-десятичный счетчик строится на основе регулярной цепочки декад, при этом первая (младшая) декада имеет вес 10°, вторая — 10 1 , тре­тья —10 2 и т.д.

Декада строится на основе четырехразрядного двоичного счетчика, в котором исключается избыточное число состояний. Исключение лишних шести состояний в декаде достигается многими способами:

• предварительной записью числа 6 (двоичный код 0110); после счета девя­того импульса выходной код равен 1111 и десятичный сигнал возвращает счетчик в исходное состояние 0110. Таким образом, здесь результат счета фиксируется двоичным кодом с избытком 6;

• блокировкой переносов: счет импульсов до девяти осуществляется в дво­ичном коде, после чего включаются логические связи блокировки перено­сов; с поступлением десятого импульса счетчик заканчивает цикл работы и возвращается в начальное нулевое состояние;

• введением обратных связей, которые обеспечивают счет в двоичном коде и принудительное переключение счетчика в нулевое начальное состояние после поступления десятого импульса.

Схема синхронного десятичного счетчика с блокировкой переносов показана на рис. 5.20.

Рисунок 5.20-Схема десятичного счетчика на JK-триггерах

В этой схеме С-входы используются как счетные. С приходом десятого импуль­са на С-вход младшего разряда JK-триггера обнуляются первый и четвертый разря­ды и сигналом с выхода Q4 блокируют переключения второго и третьего разряда. Схема суммирующего счетчика с обратными связями (один разряд) показана на рис. 5.21.

Рисунок 5.21-Схема десятичного суммирующего счетчика cобратными связями

После сброса в нулевое начальное состояние на счетный вход первого тригге­ра поступают суммируемые импульсы U + . Сигналы переноса в старшие разряды формируются обычным асинхронным способом. Счет до девяти ведется в двоичном коде.

После прихода десятого входного импульса обратная связь на основе схемы совпадения вырабатывает сигнал P=U + Q4Q3Q2Ql, который является переносом для старшей декады и одновременно переключает счетчик в нулевое состояние.

Далее цикл работы счетчика повторяется.

Схема пятиразрядного суммирующего двоично-десятичного счетчика показана на рис. 5.22.

Рисунок 5.22-Схема пятиразрядного суммирующего двоично-десятичного счетчика

Читайте так же:
Счетчик для сайта яндекс метрика html код

Модуль данного счетчика составляет Ксч = 10 5 = 100000, емкость счета AU = Ксч — 1= 99999.

Выходы триггеров каждой декады подключаются ко входам дешифраторов, ко­торые обеспечивают визуальную индикацию состояния счетчика с помощью разного рода световых табло.

Проектирование двоично-десятичного счетчика с предварительной установкой в соответствии с современными требованиями микросхемотехники

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 20:14, курсовая работа

Описание работы

Исходное техническое задание на проектирование микросхемы содержит описание функций, которые она должна выполнять в электронной аппаратуре, и требование к ее основным параметрам. Конечным результатом проектирования является такое представление микросхемы, используя которое можно изготовить ее образцы. Такой формой представления являются чертежи фотошаблонов и комплект конструкторской документации, необходимые для изготовления микросхемы.[1]

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Аналитический обзор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Конкретизация технического задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Выбор и описание работы элементной базы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Синтез структурной схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Структурный синтез преобразователя кодов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Структурный синтез счётчика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Структурный синтез устройства, реализующего функцию
разделения режима работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Анализ структурной схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Разработка электрической схемы и описание её работы . . . . . . . . . . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Список использованной литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Работа содержит 1 файл

Пояснительная записка.docx

3МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Институт информационных технологий

Кафедра информационных систем и технологий

«К защите допускаю»

Руководитель проекта Пачинин В.И.

к курсовому проекту по курсу

«Цифровая электроника» на тему

«Генератор кодов последовательности чисел»

Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники

Институт информационных технологий

Факультет компьютерных технологий

Заведующий кафедрой ИСиТ

__________ В.И. Пачинин

«_29_» июня 2011 г.

по курсовому проектированию

1. Тема проекта: «Двоично- десятичный счетчик с предварительной установкой»

2. Сроки сдачи студентом законченного проекта: « 25 » декабря 2011 г.

3. Исходные данные для проекта:

1.Тип счетчика – _____вычитающий_____________ _______________

2.Внутренний код счетчика – ______5-2-1-1______ ________________

3.Код предварительной установки — ____7-4-2-1___________________

4.Тип триггеров – _______RS___ ______________________________ __

5.Элементная база – __КМОП_____(элементный базис ИЛИ-НЕ)_____

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке

3.Конкретизация технического задания

4.Выбор и описание работы элементной базы

5.Синтез структурной схемы

6.Анализ структурной схемы

7.Разработка электрической схемы и описание ее работы

9.Список использованной литературы

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей и графиков)

1.Структурная схема устройства (ф.А3).

2.Временные диаграммы работы устройства (ф.А4).

3.Схема электрическая принципиальная (Библиотека элементов) (ф.А3).

6. Дата выдачи задания «_29_» июня 2011 г.

7. Календарный график работы над проектом на весь период

1. 01.10.11. – пункты 4.1, 4.2, 4.3

2. 01.11.11 . – пункты 4.5, 4.6, 5.1, 5.2

3. 10.12.11. – пункты 4.7, 4.8, 4.9, 5.3

Задание принял к исполнению __________________

2 Конкретизация технического задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Выбор и описание работы элементной базы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 Структурный синтез преобразователя кодов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3 Структурный синтез устройства, реализующего функцию

6 Разработка электрической схемы и описание её работы . . . . . . . . . . . . . .

Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. Причем тенденция развития такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это является результатом развития интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешевых, высококачественных, не требующих специальной настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения.

Промышленность выпускает почти все электронные функциональные узлы, необходимые для создания устройств измерительной и вычислительной техники, а также систем автоматики: интегральные электронные усилители электрических сигналов; коммутаторы; логические элементы; перемножители электрических напряжений; триггеры; счетчики импульсов; регистры; сумматоры и т.д. На основе больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем созданы и выпускаются микропроцессоры и микропроцессорные комплекты, представляющие собой вычислительную машину или ее основные узлы, изготовленные в одном корпусе или в нескольких малогабаритных корпусах. Функции, выполняемые интегральными схемами микропроцессоров, могут быть заданы подачей на их входы внешних электрических сигналов, осуществляемой по определенной программе.

Читайте так же:
Программный счетчик процесса это

Интенсивное развитие и распространение систем обработки и передачи информации на базе микросхем и тенденция создания принципиально новых информационных микросистем привели в последнее время к развитию ряда новых направлений, связанных с обработкой информации и обменом большими объёмами данных. Практически во всех областях техники, использующих методы цифровой обработки информации, требуются высокопроизводительные интегральные схемы.

Исходное техническое задание на проектирование микросхемы содержит описание функций, которые она должна выполнять в электронной аппаратуре, и требование к ее основным параметрам. Конечным результатом проектирования является такое представление микросхемы, используя которое можно изготовить ее образцы. Такой формой представления являются чертежи фотошаблонов и комплект конструкторской документации, необходимые для изготовления микросхемы.[1]

Целью данного курсового проекта является проектирование двоично-десятичного счетчика с предварительной установкой в соответствии с современными требованиями микросхемотехники.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Счётчики – это устройства, которые осуществляют счёт и хранение кода числа подсчитанных сигналов.

Счетчики широко используются в устройствах управления цифровых систем для подсчета числа выполненных операций, в связной и контрольно- измерительной аппаратуре для определения числа поступивших сигналов.

Основным параметром счётчика является модуль счёта Ксч — максимальное число импульсов, которое может быть сосчитано счётчиком. После поступления Ксч импульсов счётчик должен возвращаться в исходное состояние. Величина Ксч равна числу устойчивых состояний счётчика. Количество поступивших на счётный вход импульсов представляется на выходе счётчика в виде двоичного числа в том или ином коде: прямом, дополнительном, циклическом. Обычно счётчики имеют дополнительные входы установки S, позволяющие предварительно установить на выходе счётчика заданное число, или входы сброса R, сигнал на которых переводит счётчик в исходное состояние. Счётчики используются в качестве делителей частоты, обеспечивающих на выходе в Ксч раз меньшую частоту сигнала, чем на входе.

По порядку изменения состояний могут быть счётчики с естественным и произвольным порядком счёта. В первых, значение кода каждого последующего состояния счётчика отличается на единицу от кода предыдущего состояния. В счётчиках с произвольным порядком счёта значения кодов соседних состояний могут отличаться более чем на единицу. В свою очередь, счётчики с естественным порядком счёта подразделяются на простые и реверсивные. Простые же счётчики делятся на суммирующие и вычитающие. Реверсивные счётчики в зависимости от значений управляющих сигналов могут работать как в режиме суммирования, так и в режиме вычитания. По модулю счёта или, что то же самое, по коэффициенту пересчёта Ксч счётчики подразделяются на двоичные с Ксч =2 m и недвоичные с Ксч ≠2 m .

По способу переключения триггеров во время счёта сигналов счётчики подразделяются на асинхронные и синхронные. В асинхронных счётчиках переход каждого триггера из одного состояния в противоположное происходит сразу же после изменения сигналов на его управляющих входах. В этих счётчиках переключение триггеров происходит последовательно во времени. В синхронных счётчиках триггеры переключаются при наличии соответствующих сигналов на управляющих входах только в момент прихода тактирующего (синхронизирующего) сигнала.

Основными параметрами счётчиков являются ёмкость и быстродействие. Ёмкость счётчика характеризует максимальное число сигналов, которое может быть им сосчитано, и численно равна коэффициенту пересчёта Ксч. После поступления Ксч входных сигналов счётчик возвращается в исходное состояние. Быстродействие счётчика определяется двумя величинами: разрешающей способностью tp=1/fсч и временем установки tуст кода счётчика. Под разрешающей способностью tр понимают минимально допустимый интервал времени между двумя входными сигналами, при котором не происходит потери счёта сигналов. Время установки кода tуст представляет собой интервал времени между моментом поступления входного сигнала и моментом завершения перехода счётчика в новое устойчивое состояние.[2]

По структурной организации счётчики делятся на счётчики с параллельным, последовательным и параллельно-последовательным переносом. Которые между собой различаются способами подачи счётных импульсов на входы разрядов.

Читайте так же:
Счетчик купюр docash 3040 инструкция

В счётчиках с последовательным переносом входной переключающий сигнал воздействует лишь на первый триггер, и каждый триггер вырабатывает переключающий сигнал для следующего соседнего триггера.

В счётчиках с параллельным переносом входной переключающий сигнал воздействует на все триггеры, и каждый триггер вырабатывает для всех последующих лишь управляющие сигналы. Параллельные счётчики обычно строятся на базе RS-, JK-, D- триггеров, синхронизируемых фронтом.

В счётчиках с параллельно-последовательным переносом триггера разбиты на группы, причём внутри группы действует параллельный перенос, а между группами последовательный.

Синхронизация может производиться уровнем или фронтом. Синхронизация уровнем происходит при достижении сигнала на входе синхронизации уровней «0» или «1» в зависимости от конструкции счётчика. Синхронизация фронтом может производиться положительным, или отрицательным фронтом. Синхронизация положительным фронтом происходит при переходе сигнала на входе из состояния «0» в состояние «1». Синхронизация отрицательным фронтом — при переходе сигнала на входе синхронизации из состояния «1» в состояние «0».

Часто при проектировании счётчиков требуется создать счётчик с началом счёта с произвольного числа. Для этого в счётчик вводят вход предварительной установки. Сигнал на этом входе разрешает или запрещает запись в счётчик двоичного числа, поданного на информационные входы. Предварительная запись может быть параллельной и последовательной. В первом случае — двоичный код числа подаётся одновременно на все триггеры поразрядно. Во втором — код подаётся на один информационный вход. Выход каждого триггера соединён последовательно с информационным входом следующего триггера, что обеспечивает последовательную запись кода.

Предварительная установка может быть синхронной и асинхронной. Синхронная установка осуществляется по следующему принципу. Подачей на определённый вход импульса, счётчик блокируется, и с приходом очередного импульса синхронизации выходы триггеров устанавливаются в состояния определяемые значениями на информационных входах (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 — Счётчик с предварительной установкой

Асинхронная установка осуществляется независимо от состояния сигнала на входе синхронизации, и заданные значения сигнала на информационных входах переходят на выходы триггеров через входы Sa и Ra которыми дополнен триггер (рисунок 1.2).

Кроме этого счётчики могут иметь вход принудительного сброса, что позволяет в любой момент вернуть счётчик в исходное состояние. Некоторые счётчики могут также содержать вход разрешения счёта, вход остановки или хранения информации, входы и выходы переноса, вход разрешения переноса.

Возможные режимы работы счётчика:

  1. Регистрация числа поступивших на счётчик сигналов.
  2. Деление частоты.

В первом режиме результат — содержимое счётчика, во втором режиме выходными сигналами являются импульсы переполнения счётчика.

Проектирование суммирующего двоично-десятичного счетчика импульсов

Главная > Курсовая работа >Коммуникации и связь

1. Проектировочный раздел

1.1 Назначение устройства

1.2 Выбор и обоснование структурной схемы устройства

1.3 Логический расчёт

1.4 Составление карт функций перехода FQ

1.5 Составление минимизированных логических уравнений

1.6 Разработка принципиальной схемы устройства

2. Конструкторско-технологический раздел

2.1 Выбор и обоснование способа изготовления печатных плат

2.1.1 Методы изготовления печатных плат

2.1.2 Выбор и обоснование способа изготовления печатной платы

2.1.3 Очистка заготовки, сверловка, нанесение флюса, лужение

2.2 Выбор и обоснование способа монтажа элементов

3.1 Меры безопасности при изготовлении печатных плат

3.1.1 Основы безопасности производства печатных плат

Введение

Основной элементной базой современной дискретной техники является интегральная микроэлектроника. Огромные успехи, достигнутые интегральной полупроводниковой микроэлектронной технологией, позволили создать приборы, по всем параметрам превосходящие изделия сходного назначения, собранные на отдельных компонентах. Переход к интегральным микросхемам существенно изменил способы построения электронной аппаратуры, поскольку изделия микросхемотехники представляют собой законченные функциональные узлы, будь то логические элементы для выполнения простейших операций или процессоры вычислительных машин, состоящие из многих тысяч элементов.

Современный этап развития микроэлектронной техники характеризуется широким применением микросхем средней и большой степени интеграции. Преимущество цифровых систем на интегральных схемах СИС сравнительно с устройствами, реализованными на приборах МИС, не только в меньшем числе корпусов. С помощью СИС достигается более высокое быстродействие, поскольку задержка импульсов в объеме кристалла меньше задержек во внешних соединениях. Кроме того, элементы, образующие СИС, для уменьшения времени переключения используются, где это допустимо, в ненасыщенном режиме. Функциональные устройства СИС расходуют меньше энергии, поскольку мощность, потребляемая внутренним элементом для переключения конкретной нагрузки, наперед известна, тогда как изделия МИС рассчитываются на максимальную возможную нагрузку, которая в большинстве случаев используется не полностью. Помехоустойчивость СИС также выше, если учесть, что соединения внутри кристалла менее подвержены действию наводок, чем соединения между отдельными интегральными схемами и платами.

Читайте так же:
Кто должен содержать общедомовые счетчики

В качестве активных элементов цифровых микросхем сейчас применяются два типа транзисторов: биполярные и полевые (униполярные). Последние имеют структуру металл — окисел — полупроводник (МОП) или, как ее еще называют, металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Цифровые микросхемы на биполярных и полевых транзисторах существенно различаются по многим показателям, и развитие их идет самостоятельными путями.

Микросхемы на основе полевых транзисторов также широко используются в настоящее время. Наиболее распространены и перспективны схемы, основанные на совместном включении пары транзисторов с каналами разных видов проводимости, так называемые комплементарные структуры (КМОП-структуры).

Для удобства разработчиков аппаратуры и по технологическим признакам цифровые интегральные схемы выпускают сериями. Серией называют совокупность микросхем различного функционального назначения, которые имеют согласованные электрические и временные параметры для совместного использования. Микросхемы одной серии изготавливают по единой технологии, и они имеют сходное конструктивное исполнение. В состав современных развитых серий входят десятки типов микросхем — от логических элементов до функционально законченных узлов: счетчиков, регистров, сумматоров, запоминающих устройств, арифметико-логических узлов, микропроцессоров и других.

Но не смотря на это возникает задача проектирования узкоспециализированных устройств.

1. Проектировочный раздел

1.1 Назначение устройства

Счетчики предназначены для подсчета числа входных импульсов. Основным элементом при построении счетчиков являются триггерные устройства. Один триггер образует один разряд счетчика. n — триггеров образуют n — разрядный счетчик. Так как каждый триггер имеет два устойчивых состояния, то n — триггеров имеют 2 n состояний. Основным параметром любого счетчика является его емкость (коэффициент пересчета, модуль счета).

Ксч = 2 n — максимальное число состояний счетчика, включая нулевое состояние. Количество импульсов, которое может быть подсчитано n — разрядным счетчиком равно N = 2 n — 1 (исключается нулевое состояние).

Счетчики можно классифицировать:

По основанию системы — двоичные и десятичные.

По способу организации счета — асинхронные и синхронные.

По направлению переходов — суммирующие, вычитающие, реверсивные.

По способу построения цепей сигналов переноса — с последовательным, сквозным, групповым и частично — групповым переносом.

1.2 Выбор и обоснование структурной схемы устройства

Нужно спроектировать суммирующий двоично-десятичный счетчик импульсов. Для данного счётчика подойдёт схема параллельного суммирующего счётчика, т.к этот вариант отличается хорошим быстродействием.

Рис 1. Структурная схема параллельного счетчика

Каждый разряд состоит из схемы управления и триггера. Вся выходная информация параллельного счетчика формируется почти одновременно.

1.3 Логический расчёт

Счетчик задан следующими параметрами:

двоичные наборы 0, 1, 2, 3, 4, 11, 12, 13, 14, 15.

старший разряд реализовать на JK-триггерах младший на DV-триггерах

Определим оптимальное количество триггеров для недвоичного счётчика с коэффициентом счёта Кс=10.

M = 4 значит для реализации каждого разряда двоично-десятичного счётчика необходимо 4 триггера.

Составление таблицы функционирования счётчика и определение функций переходов

Таблица функционирования отображает состояния счетчика до переключающего сигнала и после в зависимости от заданного кода (2-4-2-1), а также функции перехода, показывающие, как изменится состояние (таблица 2). При использовании четырёх разрядов можно закодировать 16 возможных комбинаций цифр двоичной системы счисления, для кодировки 10 цифр достаточно 10 комбинаций. Чтобы исключить некоторые комбинации (в зависимости от кода) используют разные виды кодировки. В коде 2-4-2-1 (код Айкена) исключаются такие комбинации как:

Остаются комбинации представленые в таблице 1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию