Файл: Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры.pdf

С р а в н и в а я

рассмотренные разновидности триггеров, можно

за­

ключить, что с помощью .RS-триггеров можно строить только узлы

запоминания

двоичной

информации . С

помощью //( - триггеров

(и производных от

них

Г-триггеров)

можно строить двоичные счет­

чики. D - т р ш т е р ы

и

//(С - триггеры

являются

универсальными

и

а)

6)

Q

О

J

0

0

J

к

с

QftH)

с

0,

К

—

—

0

Oft)

0

0

1

aft)

1

0

1

і

0

1

1

О

1

1

1

Oft)

Рис. 3-8. Двоичные суммирующие счетчики на £>-триггерах

триггера.

В соответствии с этими в а р и а н т а м и может быть

и

не­

сколько вариантов последовательностных схем данного типа.

Н а рис. 3-8

представлены варианты построения двоичных

сум­

мирующих

счетчиков с последовательным переносом. Счетчик на

рис. 3-8, а

построен на триггерах с двумя потенциальными

управ ­

л я ю щ и м и

входами

(рис. 3-5, б ) , а счетчик на рис. 3-8, б построен

на триггерах

с

одним потенциальным у п р а в л я ю щ и м

входом

триггеров, представленных на рис. 3-5,

б и в ,

сигналы

переноса

необходимо

снимать

со

вспомогательных

выходов

А,

а

д л я триг­

гера типа,

представленного на рис. 3-5,

г,— с

выхода

Q,

причем

Тп = Ап-\

и

7'„ = Q n _ 1

соответственно.

В счетчиках с последовательным переносом

з а д е р ж к а

распро­

странения

сигнала возрастает от р а з р я д а

к разряду . Когда это по

каким - либо

причинам

нежелательно,

используют

счетчики

с

па­

р а л л е л ь н ы м

переносом. М н о г о р а з р я д н ы й

двоичный

счетчик

на

D-

9

д

а

U

Q

в

а

И

Q

—

Т 1

в

а

П

Q

я

V

и

а

ным. Обычно

все р а з р я д ы счетчика р а з б и в а ю т с я на группы по 3 —

4 р а з р я д а

в

каждой . Внутри

к а ж д о й группы осуществляется па­

раллельный

перенос, а между

группами — последовательный. Такой

счетчик называется счетчиком

с групповым переносом. Н а рис. 3-9

чике первые три р а з р я д а

образуют группу

с

п а р а л л е л ь н ы м

пере­

носом, а

четвертый

р а з р я д

п р и н а д л е ж и т

к

следующей

группе.

Значения

потенциальных

у п р а в л я ю щ и х

входов к а ж д о г о

из

триг­

геров образуются следующими комбинациями

переменных:

£ i = Q i ;

^ 3 = Q1 Q2 Q3 = Q1 + Q2 + Q3 ;

D3 = Q1Q2Q3

= Q1 + Q2 + Qa;

£ > 2 = QiQ2 =

Qi +

Q2 ;

D 4 = Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 =

03 + Q 4 ;

Внутри к а ж д о й группы з а д е р ж к а

определяется

з а д е р ж к о й

рас ­

пространения

одного вентиля

t3.B. Полное время

з а д е р ж к и

пере­

ключения счетчика 4 = « ^ з . в + ^ . т г , где

п — число групп в счетчике;

(з.тг — з а д е р ж к а переключения

триггера.

Совершенно аналогично строится подобный счетчик на /)-триг-

герах с одним

потенциальным

у п р а в л я ю щ и м

входом. Пр и этом из

а)

9з

В

Q

|2>

О

\ в_

5

3

\

В

п.

D

Q3

•D

Q

\в о

в

Q

в

а

г,

В

5

0

т,

в

В

а

В

в

Рис.

3-Ю. Декадные

счетчики: а — в коде 1—2—4—8;

б — в

коде 1—2—4—2

дополнительной

логики исключается часть, ф о р м и р у ю щ а я

управ ­

л я ю щ и е сигналы на входы D.

Н а рис. 3-10, а представлена схема

декадного счетчика,

рабо ­

тающего

в коде 1—2—4—8, а на рис. 3-10, б — в коде

1—2—4—2.

Д л я первого счетчика состояния входов

определяются

следующими

комбинациями

переменных:

Dx =

D2 = Q2 Q4 = Q2 + Q4 ; D3 = Q3; D4 = Q8 Q3 Q4 = Q2 + Q3 + Q4 ;

D x = Qi;

D 2 =

Q2 ;

£ 3 = Q3 ;

D 4 = Q4 ;

Г і = Г 0 ;

Г 2 = В і ;

Г 3 = В 2 ; Г« = В Х .

Д л я второго счетчика состояния

входов

определяются следую ­

щими комбинациями

переменных:

Di = Q i ;

D2=Q2;

;

D3

= Q3 ; Di

= Q 2 Q 3 Q 4

D1 = Qi,

D2

= Q2Q3

H- Q2Q4

D3

= Q3 ;

D 4

4

7\ = Т0;

Г 2

= В і ;

Гз = B2:

Г 4

= Q

;

Аналогично строятся декадные счетчики и на

других

разновид ­

ностях D-триггеров.

Д л я

построения

делителей

на

любое

четное

число

можно

ис­

пользовать

схему

на кольцевом

счетчике

(рис. 3-11). Схема,

пред-

D

и

п

а

77

а

D Q

J3 Q

Т 1

0

\в

а

Is

_

TJ

_

Т5 В

п

л

а

П

Q

и

Q

Вых.

Рис. 3-11. Делитель на

10

т

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

Q2

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

Q3

0

0

0

1

1

1

1

0

0

Q4

0

0

0

0

1

1

1

1

0

Q5

0

0 0 0 0

•

1

1

1

1

с т а в л е н н а я

на рис.

3-11, имеет коэффициент

деления 10. Преиму ­

щество такой схемы в том, что в ней всегда

изменяется

состояние

только

одного р а з р я д а ,

что

позволяет

просто

выделить

любой

вы­

ход схемы и обеспечивает минимальные

з а д е р ж к и

распростране ­

ния сигнала. С помощью схемы, приведенной

на

рис. 3-11,

м о ж н о

построить

распределить

импульсов. К а к

видно

из

таблицы

пере­

влено с помощью двухвходовых схем

совпадения:

0 - О^ОГ;

5 - £ I Q , ;

1 - Q 1 Q 2 ;

6 - Q i Q 2 ;

2 - <22 0 з ;

7 - Q ^ Q 3 ;

З - Q3 0І\

8 - Q3 Q4 ;

4 - Q 4 Q 5 ;

9 - Q 4 Q 6 .

Ч и с л о выходов

такого распределителя равно удвоенному числу

р а з р я д о в в кольцевом

счетчике.

Н а рис.

3-12

представлена схема

сдвигающего регистра

на

D - триггерах

с д в у м я

потенциальными

у п р а в л я ю щ и м и

входами .

Схема сдвигающего регистра на D - триггерах с одним

у п р а в л я ю ­

щим входом аналогична . Сдвигающий

регистр на D - триггерах

мо­

ж е т быть использован

и в качестве распределителя импульсов.

П р и

пульсов

на

к а ж д о м из выходов

равна

половине

периода

входного

Si

Q2

О,

о

D

Q

В

Q

~5 а]—1-о

т

т

г—ІГ

vu„

S

SU0Q

5U0Q

Г 0 с -

Рис. 3-12. Сдвигающий регистр

сигнала

Т0-

Если

нельзя

использовать

вспомогательные

выходы

А и С ввиду чрезмерной

нагрузки

на

них, выходы

распределителя

о б р а з у ю т с я

с

помощью

дополнительной

логики

в

соответствии

с в ы р а ж е н и я м и :

=

= ТоРп = ТА = PnQn

=

РСп,

Угп = Т0Рп

= T0Qn = f Д , = PnQn

= РпАп

= QnB.

Аналогично строятся последовательностные схемы на

JKC-трят-

герах . Н а рис. 3-13,

а

представлена

схема

двоичного

счетчика

с па­

р а л л е л ь н ы м

переносом. Схема

такого

счетчика

на

/ / ( С - т р и г г е р а х

п р о щ е по сравнению с аналогичной схемой на

/2-триггерах. О д н а к о

сам по себе //СС-триггер сложнее D-триггера. Вход

переноса

ВхП

является

входом счетных

импульсов,

с

выхода

ВыхП

снимается

перенос

на следующий

разряд .

Н а рис.

3-13, б представлена

схема

двоично-десятичной декад ы

на /.КС-триггерах,

р а б о т а ю щ а я

в коде

1—2—4—8 с

п а р а л л е л ь н ы м

переносом.

Т а к а я

д е к а д а

особенно удобна,

когда

з а д е р ж к и

рас­

пространения

сигнала

ж е л а т е л ь н ы

минимальные .

пространенным

и

в

то ж е

время простейшим. Иногда возникает

з а д а ч а

синтеза

более

сложных последовательностных схем. В

этих

с л у ч а я х построение схемы без привлечения приемов алгебры

ло­

гики може т оказатьс я весьма

затруднительным .

В § 3-1 были описаны некоторые приемы минимизации логиче­

ских

схем. Д л я

синтеза

простейших последовательных

схем