Счетчики. Микросхемы, которые не выполняют логических функций, а формируют цифровые сигналы, усиливают импульсы по току

Буферные элементы

Микросхемы, которые не выполняют логических функций, а формируют цифровые сигналы, усиливают импульсы по току, называются буферными. Они обслуживают шины данных, выполняя системные функции, т. е. отключают от шины неиспользуемые в данный момент приемники и передатчики цифровых слов.

Буферные усилители могут передавать сигнал без инверсии либо с инверсией. Некоторые элементы имеют вывод разрешения по входу EI или выходу ЕО. Очень удобны для обслуживания шин данных оказались буферные усилители с тремя состояниями: это – два обычные выходные состояния высокого и низкого уровней, а также размыкание выхода по специальной команде – третье состояние – z. Выходное сопротивление элемента в этом состоянии составляет сотни килоом.

Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов, поданных на вход.

Простейший многоразрядный двоичный делитель частоты с коэффициентом деления можно получить, соединив последовательно п триггеров T -типа. Более общее название для делителей частоты – счетчики. Используется множество различных вариантов счетчиков: асинхронные и синхронные; двоичные и десятичные; однонаправленные (с увеличением счета) и двунаправленные (с увеличением или уменьшением счета), называемые реверсивными, с постоянным или переключаемым коэффициентом деления. Основой любого счетчика является линейка из нескольких триггеров. Между триггерами могут быть введены дополнительные обратные связи, позволяющие получить любой коэффициент деления, а не только равный . Например, счетчик, состоящий из четырех триггеров, может иметь максимальный коэффициент деления 2⁴ = 16. Чтобы получить коэффициент деления 10, необходимо ввести обратные связи. При наличии обратных связей коэффициент деления будет определяться следующим образом:

10 = 2⁴ – (а ₁ 2⁰ + а ₂ 2¹ + а ₃ 2² + а ₄ 2⁴),

т.е. в круглых скобках необходимо записать число 6 в двоичной форме –0110. Следовательно, обратную связь необходимо подать на второй и третий триггеры (коэффициенты a ₂ = а ₃ = 1, а а ₁= a ₄ = 0, так как на первый и четвертый триггеры обратная связь не подана). Необходимое число триггеров для получения заданного коэффициента деления определяется условием

< К _д <

Для четырехтриггерного счетчика минимальный выходной код – 0000, максимальный–1111, а при коэффициенте деления К _д = 10 выходной счет останавливается при коде 1001 =9.

Следовательно, удобно выпускать четырехтриггерные счетчики в двух вариантах: двоичном и десятичном. Расширить функции счетчиков можно, видоизменяя их цепи управления и вводя дополнительные связи между триггерами.

В асинхронном счетчике каждый последующий триггер получает тактовый импульс от предыдущего триггера.

В синхронном счетчике все триггеры получают тактовый импульс одновременно. В такой счетчик можно осуществить синхронную (с тактовым импульсом) параллельную (в каждый триггер) загрузку исходных данных. Дополнительно введенные логические элементы управления позволяют сделать процесс счета реверсивным, т. е. с приходом каждого тактового импульса содержимое счетчика можно либо увеличивать, либо уменьшать на единицу.

Сброс данных счетчика может быть асинхронным или синхронным. Счетчики с переменным коэффициентом деления позволяют на входах управления набирать заданный код.