Десятичные счётчики

Десятичные счётчики применяются, в основном, для общения человека с машиной.

Десятичный счётчик с модулем М = 10 состоит из четырёх двоичных разрядов. Поэтому часто его называют двоично-десятичным счётчиком. Он считает до 10 и при появлении на его выходах числа 1010₂ = 10₁₀ сбрасывается в нуль. Такой счётчик имеет излишние неиспользованные состояния. Действительно, для двоичного четырёхразрядного счётчика М = 2⁴ = 16. Тогда число излишних состояний определится как q = 16 – 10 = 6.

Чтобы исключить эти излишние для десятичного счётчика состояния, используют обратные связи между выходами последнего триггера счётчика и входами триггеров тех разрядов, которые в двоичном коде составляют число излишних состояний, т.е. в нашем примере q = 6₁₀ = 0110₂. Тогда сигнал обратной связи следует подавать на соответствующие входы триггеров второго и третьего разрядов. Такой принцип называется блокированием переноса.

Рисунок 13.1 – Двоично-десятичный счетчик на двухступенных JК -триггерах: а) схема;

б) условное обозначение

На рис. 13.1 дана схема асинхронного двоично-десятичного суммирующего счётчика, построенного на двухступчастых JК -триггерах. При этом полагаем, что JК -триггеры срабатывают от срезов импульсов, поступающих на их синхровходы, как показано на временной диаграмме работы рис. 13.2.

Здесь обратную связь осуществляют логические элементы D2, D4, D6. Элементы D2 и D4 запрещают взвод триггеров D3 и D5 после 8-го импульса, а D6 запрещает взвод триггера D7 до 8-го импульса.

Рисунок 13.2 – Временная диаграмма работы двоично-десятичного счетчика

Временная диаграмма работы двоично-десятич-ного счетчика дана на рис. 13.2.

Счётчик работает сле-дующим образом. Как видно из временной диа-граммы (рис. 13.2) и таб-лицы состояний (табл. 13.1), подсчёт числа им-пульсов до 8-го включи-тельно выполняется в двоичном коде: 0000, 0001, 0010,..., 1000.

Действительно, пока триггер старшего разряда D7 в нулевом состоянии, на выходе . Это даёт разрешение на прохож-дение импульсов через схемы 2И D2 и D4 с триггеров D1 и D3 соответственно на входы С триггеров D3 и D5.

После поступления 8-го импульса в нулевые состояния возвращаются триггеры первых трёх разрядов D1, D3 и D5, и взводится триггер D7. При взведенном триггере D7 срабатывание элементов D2 и D4 запрещено подачей с выхода логического нуля, но при этом появляется разрешение на срабатывание нижнего элемента 2И-ИЛИ D6.

После 9-го импульса взводится триггер D1, подготавливая к прохождению импульса сброса через схему D6 на триггер D7.

10-й счётный импульс сбрасывает первый триггер D1, которым сбрасывается триггер D7. При этом триггеры D3 и D5 свои состояния не меняют и, таким образом, все триггеры счётчика находятся в нулевых состояниях. Импульс переполнения счётчика появляется после каждого десятого входного импульса. С приходом 11-го импульса счётчик повторяет работу заново.