Классификация счетчиков

· По способу кодирования внутренних состояний счетчики делятся на двоичные, двоично-десятичные и др.

· По направлению счета счетчики делятся на суммирующие, вычитающие и реверсивные. Последние в зависимости от управляющего сигнала работают как суммирующие или как вычитающие.

· По организации межразрядных связей счетчики делятся на счетчики с последовательным или параллельным переносом.

Состояние счетчика определяется по выходам разрядных схем Q_n-1 Q_n-2 … Q₀, при этом входные импульсы поступают на младший разряд счетчика Q₀.

Счетчики бывают суммирующие и вычитающие. В суммирующем счетчике каждый импульс на входе увеличивает число на единицу, в вычитающем – уменьшает на единицу.

Для получения суммирующего двоичного счетчика Т-триггеры должны иметь инверсные динамические входы (должны переключаться по срезу тактового импульса С). для получения вычитающего счетчика Т-триггеры должны иметь прямые динамические входы. Таким образом, направление счета можно изменять путем изменения межразрядных связей. На этом принципе строятся реверсивные счетчики.

Для увеличения быстродействия используются счетчики с параллельным или сквозным переносом. С этой целью необходимо использовать синхронные Т-триггеры. Здесь триггеры устанавливаются в соответствующие состояния одновременно по переднему фронту синхроимпульса. Легко видеть, что быстродействие схемы (а) равно времени переключения одного триггера. В схеме рис. 1 б быстродействие равно:

t_{K. max}=t_{K. тр}+n*t_з.л., где t_з.л - время задержки логического элемента.

а)

б)

Рис. 1. Схемы четырехразрядного счетчика с параллельным (а)

и сквозным (б) переносом

Счетчики с произвольным коэффициентом пересчета строятся на основе двоичных счетчиков с организацией обратной связи с выходных шин через схему И на вход R счетчика.

а) б)

Рис. 2. Схема двоично-десятичного счетчика (а) и временная

диаграмма его работы (б)

На рис. 2 при поступлении десятого импульса (код 1010) на выходах схемы И формируется сигнал, который переводит счетчик в ноль (код 0000). Если на входы микросхемы DD2 подать сигналы Q₃ и Q₄, то получится счетчик с коэффициентом пересчета М=12 и т.д.

Существует много интегральных схем, в которых счетчик совмещен с другими комбинационными схемами, например счетчик дешифратор К176ИЕ8, К176ИЕ9, счетчик преобразователь в семисегментный код К176ИЕ3,,К176ИЕ4. имеются реверсивные счетчики К561ИЕ11(М=16), К561ИЕ14(М=10); программируемые счетчики К561ИЕ15; К561ИЕ19; таймерные счетчики К176ИЕ12, К176ИЕЁ13, К176ИЕ17, К176ИЕ18 и др.