Методичка - Лічильники

n1.doc (4 стор.)
Оригінал


  1   2   3   4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
ПРОЕКТУВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІЧИЛЬНИКІВ

1 Мета роботи


Вивчення різних типів лічильників у потенційній елементній базі, оволодіння методом їх проектування і налагодження.

2 Основні положення


Лічильником називають послідовних схема, призначену для виконання мікрооперації рахунку та зберігання слів. Число дозволених станів лічильників називають його періодом, модулем або коефіцієнтом перерахунку К.

Лічильники можуть бути побудовані на основі рахункових тригерів зі спеціальними міжрозрядних зв'язками, на основі сдвигающих регістрів (кільцеві лічильники) і на основі многоустойчівих елементів. У даній роботі розглядаються лічильники двох перших типів.

Основними часовими характеристиками лічильників є:

- Максимальна частота надходження рахункових сигналів; - Час переходу лічильника з одного стану в інший.

Лічильники зі спеціальними міжрозрядних зв'язками класифікуються за різними ознаками.

За характером мікрооперації рахунку лічильники підрозділяються на суммирующие, віднімаються і реверсивні.

При надходженні чергового рахункового сигналу вміст підсумовуючого лічильника збільшується на 1, а віднімаючого - зменшується на 1. Реверсивний лічильник може виконувати як мікрооперацію підсумовування, так і мікрооперацію віднімання, залежно від значення сигналу на керуючому вході (Наприклад, при виконується підсумовування, а при - Віднімання).

В залежності від основи системи числення, в якій здійснюється мікрооперацій рахунку, розрізняють двійкові лічильники, двійково-пятеричной, двійково-десяткові і т. д.

Лічильники класифікуються і по схемним ознаками. Для побудови лічильників в потенційній елементній базі застосовуються переважно синхронні тригери з внутрішньою затримкою, що дозволяє використовувати на один розряд двійкового лічильника один тригер.

За способом організації ланцюгів переносу (позичання) між розрядами лічильники поділяються на такі типи: з послідовним переносом; зі наскрізним переносом; з паралельним переносом; із груповим переносом.

У лічильниках з послідовним переносом перенесення (позика) в сусідній старший розряд формується тільки після перемикання тригера в попередньому розряді, тобто тригери перемикаються не одночасно. При проектуванні таких лічильників виникають труднощі, пов'язані з необхідністю аналізу не тільки логічного рівня сигналів, що формуються в схемі, але і моментів зміни рівнів сигналів. На рис. 1 а представлена ​​функціональна схема -Розрядного підсумовуючого лічильника з послідовним переносом, побудованого на синхронних -Тригерах, які перемикаються по негативному перепаду тактуючого сигналу. Тимчасова діаграма зміни сигналів на виходах ( , Без урахування часу перемикання тригерів) показана на рис. 1б.


Рис. 1а



Рис. 1б

У лічильниках з паралельним переносом аргументами функцій переносів для кожного розряду є лише сигнали на виходах тригерів відповідних розрядів. Переноси для всіх розрядів лічильника формуються одночасно (за умови, що всі логічні елементи в схемі мають однаковий час перемикання).

Ланцюги наскрізного переносу організуються таким чином, щоб функція переносу -Го розряду лічильника була аргументом функції переносу -Го розряду. У цьому випадку сигнали переносів для кожного розряду формуються по черзі, починаючи з молодших розрядів лічильника. Лічильники з наскрізним переносом вимагають меншої кількості входів логічних елементів для організації ланцюгів переносу, але поступаються лічильникам з паралельним переносом у швидкодії.

У лічильниках з груповим переносом розряди розбиваються на групи (наприклад, розрядів розбиваються па груп). У межах однієї групи зазвичай організовується паралельний перенос, а між групами - послідовний або наскрізний. За таким принципом будуються і лічильники для систем числення з основою K> 2. У цьому випадку роль груп виконують K-ічние розряди.

Якщо мікрооперацій рахунку виконується в двійково-кодованої системі числення (двійковій-пятеричной, двійково-десятковій і т. д.), то для побудови одного розряду лічильника необхідно не менше двійкових тригерів. Наприклад, для побудови одного розряду десяткового лічильника потрібно не менше 4-двійкових тригерів. Таким чином, один розряд K-ічного лічильника являє собою двійковий лічильник з коефіцієнтом перерахунку K, який виконує мікрооперацій рахунку у відповідному коді.

Якщо мікрооперацій рахунку виконується в канонічній двійковій системі числення (в однорідної позиційної двійковій системі числення з природним порядком ваг), то такий лічильник називають лічильником з природним порядком рахунку.

Стану чотирирозрядний лічильника з природним порядком рахунку ілюструються табл. 1.
Навчальний матеріал
© ukrdoc.com.ua
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації