3. Счетчики.

Счетчики представляют собой последовательностные цифровые устройства и предназначены для выполнения операций счета и хранения кода числа подсчитанных им-пульсов. Счетчики бывают с естественным и произволь-ным порядком счета. В первых значение кода каждого по-следующего состояния счетчика отличается на единицу от кода предыдущего состояния.

В счетчиках с произвольным порядком счета значения кодов соседних состояний могут отличаться более чем на единицу. Простые счетчики подразделяются на суммиру-ющие и вычитающие. В суммирующих счетчиках код пос-ледующего состояния имеет большее значение, чем код предыдущего состояния, а в вычитающих - меньшее зна-чение. Реверсивные счетчики могут работать как в режиме суммирования, так и в режиме вычитания.

Основными параметрами счетчика являются:

- модуль счета, или коэффициент пересчета К_сч;

- быстродействие счетчика.

Двоичные счетчики. Для их построения можно испо-льзовать различные типы триггеров. Наиболее удобным является триггер Т-типа (счетный триггер), который осу-ществляет подсчет импульсов по модулю 2. Для упроще-ния процесса управления счетным триггером обычно вме-сто двух входов «+» и «-» используется только один из этих входов. Сигнал второго входа формируется через ин-вертор. В счетчиках срабатывание триггеров происходит поочередно один за другим, т.е. последовательно.

Такие счетчики называются асинхронными. Их недоста-ток состоит в том, что увеличивается общее время устано-вления t_уст с увеличением числа триггеров. Для устране-ния этого недостатка используются счетчики, у которых все триггеры срабатывают одновременно. Такие счетчики получили название синхронных счетчиков. Срабатывание всех триггеров в этом случае происходит одновременно по общему сигналу синхронизации С, который является счет-ным импульсом для всего счетчика. Такая структура назы-вается счетчиком с параллельным переносом, поскольку сигналы на все элементы счетчика подаются одновремен-но в параллельном виде. В исходном состоянии на выхо-дах всех триггеров присутствуют логические нули.

Другой вариант структуры синхронного счетчика – это структура со сквозным переносом. В ней перенос форми-руется только из единичных результатов соседних разря-дов. Для этих целей достаточно использовать только двух-входовые элементы И при любой разрядности счетчика. Перенос между разрядами осуществляется через каждый элемент И в их последовательной структуре.

Лек12

Регистры.

Регистрами называются последовательностные цифро-вые устройства, выполняющие функции приема, хранения и передачи информации. Информация в регистре хранится в виде двоичного кода, т.е. представлена комбинацией сиг-налов логического нуля и логической единицы. Каждому разряду кода, записанному в регистр, соответствует свой разряд регистра, как правило, на основе триггеров RS-, D- или JK-типа. По способу записи информации или кода чи-сла в регистр различают регистры следующих типов:

- параллельные;

- последовательные;

- последовательно-параллельные.

Параллельный регистр используется для кратковремен-ного хранения чисел, переданных в параллельном двоич-ном коде. Поэтому параллельные регистры называются еще регистрами памяти. Время ввода числа в регистр па-раллельного типа равно времени ввода одного разряда.

Последовательный регистр (или регистр сдвига) пред-назначен для кратковременного хранения информации, но в отличие от параллельного регистра в нем осуществляет-ся логическая операция сдвига кода хранимого числа на любое число разрядов. Ввод информации в последовате-льный регистр осуществляется по одному последователь-ному каналу. Сдвиг кода числа происходит с помощью синхронизирующих импульсов, в результате подачи кото-рых осуществляется сдвиг всех разрядов кода числа со входа к выходу или наоборот. Отсюда последовательные регистры называют еще регистрами сдвига. Информация выводится из триггера по одному выходу.

Последовательно-параллельные регистры получили широкое распространение в преобразователях кодов из последовательного в параллельный и из параллельного в последовательный. Чтобы реализовать ввод информации как в последовательном, так и в параллельном виде, мож-но использовать D-триггеры с асинхронной установкой в нуль или единицу.

Если выход последнего триггера соединить с входом пе-рвого, то получится кольцевой регистр сдвига. Записанная в его разряды информация под воздействием сдвигающих импульсов будет циркулировать по замкнутому кольцу. Кольцевой регистр еще называется кольцевым счетчиком.