Особенности счетчиков с последовательным переносом
Счетчиком называется последовательностное
устройство, имеющее несколько состояний, причем данное состояние счетчика
определяется предыдущим его состоянием и значением логической переменной на
входе.
Рассмотрим разные виды счетчиков:
Счетчики с последовательным переносом
В суммирующем счетчике с последовательным
переносом каждый входной импульс увеличивает значение двоичного числа,
записанного в счетчик, на единицу. Работает такой счетчик согласно следующему
правилу :
шестнадцатеричный
счетчик индикация
Таблица истинности для счетчика
Рис.
Рис.
Основным недостатком счетчиков с
последовательным переносом является низкое быстродействие, что обусловлено
последовательной работой триггеров. От этого недостатка свободны счетчики с
параллельным переносом. В таких счетчиках входной сигнал может воздействовать
на все триггеры счетчика одновременно, и каждый предыдущий триггер вырабатывает
управляющие сигналы для всех последующих.
Поэтому будем использовать счетчик с
параллельным переносом.
Счетчик с параллельным переносом.
Рисунок 2: суммирующий 3-разрядный ( m = 3 )
счетчик с параллельным переносом работающий в бинарном коде.
У бинарного кода есть один недостаток: при
переключении одновременно нескольких элементов создаются токовые импульсы в
электрических цепях питания схемы, которые могут вызвать сбои в работе схемы.
Код Грея лишен данного недостатка, потому что при переходе от любой кодовой
комбинации к следующей изменяется только один разряд.
Поэтому будем строить счетчик с параллельным
переносом, работающим в коде грея.
Рисунок 3: Шестнадцатеричный счетчик, с
параллельным переносом работающий в коде грея:
In - входной
сигнал
b0,b1,b2,b3
- выходные биты шестнадцатеричного числа.
nb0,nb1,nb2,nb3
- инвертированные выходные биты.
В счетчике использованы JK-
триггеры модель 7472 в программе MicroCap9.
Таблица истинности для счетчика:
Переходные характеристики счетчика:
Рис.
Расчет преобразователя кода грея в семи
сегментный код. Для того чтобы отображать результат счетчика на семи сегментном
индикаторе нам необходимо создать преобразователь кода грея получаемого на
выходе счетчика в семи сегментный код.
Составим таблицу истинности для преобразователя:
Таблица
Рис. Семи сегментный индикатор
Рассчитаем каждую функцию(A,B,C,D,E,F,G)
с помощью карт Карно.
Рис.
Составим и смоделируем функции по карте Карно:
Для удобства обозначим: ˥b0=nb0
; ˥b1=nb1
; ˥b2=nb2
; ˥b3=nb3
Рис.
) B=(nb3+b2+b1)(b3+nb2+nb0)(nb3+nb1+b0)
Рис.
)C=(nb3+b2+b1)(b3+b2+nb1+nb0)(b3+b2+b0)
Рис.
)D=(b3+nb2+b0)(b3+b2+b1+nb0)(nb3+nb2+nb1+nb0)(nb3+b2+b1+b0)
Рис.
)E=(b3+b2+b1+nb0)(nb3+nb2+b1+nb0)(b3+nb2+b0)(b3+nb2+nb1)(b3+nb1+b0)
Рис.
)F=(b3+nb2+b1+b0)(b3+b2+nb0)(b3+b2+nb1)(b2+nb1+nb0)
Рис.
)G=(nb3+b2+nb1+b0)(b3+b2+b1)(b3+b1+b0)
Рис.
Рис.
Список
использованной литературы
.В.Д.
Бунтов , С.Б. Макаров «Микропроцессорные системы. Часть I.
Цифровые устройства»
.Угрюмов
Е. П. «Цифровая схемотехника»
.М.А.
Амелина С.А. Амелин «Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap8»