30. Що таке лічильник? Де вони застосовуються. Наведіть приклади.
Двійковий лічильник
Однією з найбільш поширених операцій у пристроях цифрової та інформаційно-обчислювальної техніки є підрахунок кількості імпульсів, які надходять від спеціалізованого пристрою – формувача імпульсів. Ця операція здійснюється за допомогою лічильника, на виході якого сигнал з’являється у вигляді числа, яке відповідає кількості імпульсів, що надійшли на його вхід. У ньому кількість зареєстрованих імпульсів відображається на виходах у формі двійкового числа. Для побудови такого лічильника використовують Т-тригери
Цей лічильник працює так: за командою “ВСТАНОВЛЕННЯ 0” усі Q-виходи переводяться в стан логічного нуля. Перший імпульс своїм заднім фронтом перемикає тригер ТТ0 та встановлює Q0=“1” (рис. 2). Проте далі по ланцюжку тригерів процес встановлення не йде, оскільки Т-тригери перемикаються лише перепадом від “1” до “0”. Тому решта тригерів залишаються у попередньому стані. Коли надходить другий імпульс (N=2), тригер ТТ0 знову перемикається, але перепадом від ”1” до “0” на своєму виході Q0 він запускає та перемикає тригер ТТ1, в результаті чого на його виході Q1 встановлюється “1” і на виходах лічильника у паралельному коді утворюється двійкове число N, яке відповідає кількості імпульсів, що надійшли на вхід лічильника на даний момент часу. Цікаво, що на інверсних виходах тригерів виникає те ж саме число N, проте записане у інверсному коді: замість одиниць – нулі та навпаки. Якщо при t=0 за командою “ВСТАНОВЛЕННЯ 0” на них встановилося число 111, то з кожним імпульсом воно зменшується на 1. У двійковому лічильнику можна зареєструвати 2K імпульсів, де K – кількість тригерів. При переході через це число лічильник повертається у початковий стан і починає лічбу з нуля.
Двійково-десятковий лічильник
У деяких випадках бажано виконувати не двійкову, а десяткову лічбу. Сам лічильник веде лічбу у двійковому коді, але тільки до двійкового числа 10012, тобто до десяткової цифри 9, а потім скидається в нуль. Скидання повинне відбуватися в момент перемикання лічильника з 10012 на 10102. Для цього лічильник створюють з чотирьох Т-тригерів. Взагалі, він здатний вести лічбу до 24=16, але за допомогою зворотних зв’язків між розрядами, лічбу обривають при переході лічильника з десяткової цифри 9 на десяткову цифру 10, після чого лічильник повертається у нульовий стан (див. рисунок).
Сигнал про реєстрацію 10 імпульсів можна подати на вхід наступного такого ж лічильника, що рахуватиме десятки. Таким же чином можна рахувати сотні та тисячі. За подібним принципом, обриваючи лічбу за певної комбінації на виходах лічильника, можна побудувати лічильник з довільним коефіцієнтом перерахунку. Наприклад, об’єднання виходів Q0, Q1 і Q2 дасть коефіцієнт перерахунку 7, а у випадку Q2 та Q3 – 12.
31. Що таке коефіцієнт перерахунку лічильника? Як ним можна керувати? Наведіть приклади.
Коефіціент перерахунку – значення (в десятковій системі числення, зазвичай) комбінації сигналів на виходах тригера, за якої відбувається встановлення лічильника в «нуль». Тобто максимальне число, до якого рахує лічильник. Після нього він починає все спочатку.
Для чого це? У деяких випадках бажано виконувати не двійкову, а десяткову лічбу. Наприклад, якщо треба відображати дані на цифровому дисплеї.
Сам лічильник веде лічбу у двійковому коді, але тільки до двійкового числа 10012, тобто до десяткової цифри 9, а потім скидається в нуль.
Скидання повинне відбуватися в момент перемикання лічильника з 10012 на 10102. Для цього лічильник створюють з чотирьох Т-тригерів. Взагалі, він здатний вести лічбу до 24=16, але за допомогою зворотних зв’язків між розрядами, лічбу обривають при переході лічильника з десяткової цифри 9 на десяткову цифру 10, після чого лічильник повертається у нульовий стан. Сигнал про реєстрацію 10 імпульсів можна подати на вхід наступного такого ж лічильника, що рахуватиму десятки. Таким же чином можна рахувати сотні та тисячі.
За подібним принципом, обриваючи лічбу за певної комбінації на виходах лічильника, можна побудувати лічильник з довільним коефіцієнтом перерахунку. Наприклад, об’єднання виходів Q0, Q1 і Q2 дасть коефіцієнт перерахунку 7, а у випадку Q2 та Q3 – 12.