Счетчики

Счетчиком называется последовательностное устрой­ство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа. Счет импульсов является одной из наиболее распрост­раненных операций в устройствах дискретной обработки информации.

Основное функциональное назначение счетчиков:

1. счет импульсов, поступивших на вход;

2. деление частоты.

Из определения и логики работы счетчиков следует, что их текущее состояние зависит не только от нового пришедшего импульса, но также и от количества преды­дущих импульсов. Значит, счетчики относятся к устрой­ствам с памятью. Строятся счетчики на основе однотипных связанных между собой триггеров. Наи­более часто используются Т- и JK-триггеры. Ведь T-триггеры так и называются — счетные триггеры. С другой сто­роны в JK-триггерах обеспечивается смена состояния на противоположное предыдущему

Комбинационные элементы в счетчиках используются для управления работой триггеров. Число триггеров опре­деляет максимальное количество импульсов, которое мо­жет быть подсчитано счетчиком.

В счетчиках выполняются следующие логические опе­рации:

1. установка в нулевое состояние (сброс);

2. запись входной информации в параллельной фор­ме — начального кода, с которого начинается счет;

3. хранение записанной информации;

4. выдача хранимой информации в параллельной форме;

5. инкремент — увеличение хранящегося числа на еди­ницу;

6. декремент — уменьшение хранящегося числа на еди­ницу.

Основным параметром счетчика является модуль сче­та М, равный максимальному числу импульсов, после которых счетчик устанавливается в исходное состояние (обнуляется) и начинается новый цикл работы счетчика.

По значению модуля счета различают:

· двоичные счетчики, модуль счета которых равен це­лой степени числа два M=2ⁿ, где n — число используемых триггеров;

· двоично-кодированные, в которых модуль счета мо­жет быть любом числом, не равным 2.

По направлению счета счетчики бывают:

· суммирующие (прямого счета), в которых происхо­дит увеличение состояния счетчика — инкремент;

· вычитающие (обратного счета), в которых состоя­ние счетчика уменьшается — декремент;

· реверсивные, которые по управляющему сигналу мо­гут как увеличивать, так и уменьшать свое состояние.

Как и все цифровые устройства, счетчики бывают син­хронные и асинхронные.

Быстродействие счетчиков характеризуется временем установления в нем нового состояния, а также максималь­ной частотой следования поступающих импульсов.

Отечественные микросхемы счетчики можно опреде­лить по маркировке функционального назначения буква­ми ИЕ, например, К555ИЕ2. На принципиальных схемах счетчики обозначаются буквами СТ2, СТ10.

По способу кодирования внутренних состояний разли­чают двоичные счетчики, счетчики Джонсона, счетчики с кодом «1 из N», счетчики в коде Грея и др. Наибольшее распространение получили двоичные счетчики, а из дво­ично-кодированных чаще всего применяют двоично-десятичные. Счетчики с другим модулем счета можно полу­чить путем введения дополнительных связей между раз­рядами.