6.2 Лічильники імпульсів (лі)
6.2.1 Вступ.
Лічильник імпульсів - пристрій, який здійснює лічбу імпульсів і фіксує число в якому-небудь коді. Результатом лічби може бути певний код з фіксацією в лічильнику, що відповідає числу імпульсів поданих на вхід. У залежності від прийнятої системи числення код може бути двійковим чи двійково-десятковим. Може також бути у вигляді імпульсу , що з’являється після подачі визначеної кількості імпульсів.
Лічильники імпульсів бувають суматорні, віднімаючі, реверсивні, асинхронні, синхронні.
Лічильники бувають з коефіцієнтом перерахування К=2n і з K≠2n.
Для побудови ЛІ застосовують тригера. Основні характеристики лічильників:
1. Коефіцієнт перерахування (об'єм лічильника).
2. Швидкодія, оцінюється максимальною частотою рахування імпульсів, а також часом затримки.
6.2.2 Суматорний асинхронний лічильник імпульсів.
Такий ЛІ будується на T-тригерах (рис. 6.10).
Лічильник установлюється в нульовий стан за допомогою імпульсів установки в «0» який має велику тривалість для придушення всіх перехідних процесів, що виникають у тригерах. Підрахована кількість імпульсів представляється у виді двійкового паралельного коду. Причому Q3 - старший розряд. У цій схемі тригер змінює свій стан на протилежний при переході попереднього тригера з «1» у «0». Лічильник називається асинхронним оскільки тригера спрацьовують у різні моменти часу.
Рисунок 6.10 Суматорний асинхронний лічильник імпульсів.
Лічильник імпульсів - це також подільник частоти. Якщо на вході частота fвх, то на виходах Q1 fвх/2, Q2 fвх/4, Q3 fвx/8.
Таблиця 6.4. Стани суматорного ЛІ
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
6 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
8 |
0 |
0 |
0 |
Максимальний
час затримки ЛІ визначається, як
,
де n – кількість тригерів, а tзтт
– час затримки спрацьовування одного
тригера, ti
– тривалість вхідного імпульсу.
6.2.3 Віднімаючий лічильник імпульсів.
Такий ЛІ будується подібно до суматорного ЛІ, але з’єднують інверсні виходи тригерів з лічбовим входом наступного тригера. Для початку роботи таких ЛІ необхідна установка всіх тригерів в одиничний стан.
Рисунок 6.11 Віднімаючий лічильник імпульсів
Таблиця 6.5. Стани віднімаючого ЛІ
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
0 |
1 |
7 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |