Кольцевые счетчики.

На базе кольцевых счетчиков строят различные цифровые устройства:

1. Распределители импульсов.

2. Генераторы псевдослучайных чисел.

3. Делители частоты.

4. Запоминающие устройства.

Кольцевые счетчики могут быть построены как на D, так и на JK триггерах.

Схема простейшего кольцевого счетчика на D триггерах приведена на рис. 7-1. Кольцевой счетчик строится на основе сдвигового регистра путем соединения прямого выхода последнего триггера с D входом первого.

Рис. 7 - 1

Перед началом счета счетчик устанавливается в исходное состояние: Q 1 = 1, Q 2 = Q 3 = Q 4 = 0. Для этого на вход R подается ноль. В процессе счета импульсы, поступающие на вход С последовательно сдвигают 1 с одного выхода на другой. Изменение состояние счетчика показывает таблица 7-1. Число состояний счетчиков равно числу триггеров. Поэтому, модуль счета данного счетчика равен четырем. После поступления четвертого импульса счетчик переходит в исходное состояние.

Таблица 7-1

R	C	Q1	Q2	Q3	Q4
							Повтор

В общем случае модуль счета простейшего кольцевого счетчика равен числу триггеров в счетчике.

Основным недостатком простейшего кольцевого счетчика является его низкая помехозащищенность. Например, если под действием помехи исчезнет записанная в счетчик 1 или появятся лишние, то это значит, что состояние счетчика не определено. Один раз возникнув это состояние может существовать неопределенно долго. Для устранения сбоев используют различные способы коррекции состояния счетчика. Схема счетчика с автоматической коррекцией приведена на рис. 7-2. Изменение состояние счетчика показывает таблица 7-2.

Рис. 7-2

Таблица 7-2

R	C	Q1	Q2	Q3	Q4
						Повтор

В этой схеме независимо от того, в каком состоянии после установки окажутся триггеры, максимум после четвертого тактового импульса на выходах установится исходное состояние 1000. Дополнительным достоинством схемы является увеличение число состояний счетчика на один по сравнению с простейшим счетчиком.

Разновидностью кольцевых счетчиков являются счетчики Джонсона. Эти счетчики так же строятся на основе сдвигового регистра, но с D входом первого триггера соединяется инверсный выход последнего (рис. 7-3). Изменение состояние счетчика показывает таблица 7-3. Из таблицы видно, что по сравнению с простейшим кольцевым счетчиком модуль счета счетчика Джонсона равен удвоенному числу триггеров. При счете вначале от первого до последнего распространяется «волна единиц», а затем «волна нулей». Код, в котором работает счетчик Джонсона, называют кодом Либау – Крейга. По сравнению с обычным кольцевым счетчиком в счетчике Джонсона допускается одна кодовая комбинация, полностью состоящая из нулей.

Рис. 7-3

Таблица 7-3

R	C	Q1	Q2	Q3	Q4
						Повтор

В счетчике Джонсона, как и в других кольцевых счетчиках, могут быть сбои, вызванные помехами. Для их коррекции используют способы, с помощью которых производится переход из запрещенных комбинаций в одну из разрешенных.

Дата добавления: 2015-07-21