Счетчики с заданным коэффициентом пересчета.

В практике часто приходиться строить счетчики с коэффициентом пересчета К_п отличным от 2ⁿ.

Общее правило построения таких счетчиков: строится управляющая функция, вырабатывающая сигнал установки счетчика в начальное состояние при достижении К_п.

Пример: необходимо построить счетчик с коэффициентом пересчета К_п=12. Выбираем четырехразрядный суммирующий счетчик. Строим управляющую функцию.

 

Построим для функции управления карту Карно

Рис.30

По карте Карно получим уравнение fупр. = Q&Q1&Q0. В результате получим логическую схему счетчика с коэффициентом пересчета Кп =12.

 

Рис.31

Для задержки сигнала ¦упр. на полтакта счетного импульса на вход Fупр. подается сигнал Хсч. При появлении на выходах Q3 Q2 Q1 Q0 двоичного набора 1011 функция Fупр.=1. Этот сигнал поступает на вход R счетчика и устанавливает его в начальное состояние Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000.

 

Применение двоичных счетчиков.

 

Двоичные счетчики, и построенные на их основе счетчики с произвольным коэффициентом пересчета находят многочисленные применения. Они используются для построения счетчиков - делителей частоты цифровых часов, преобразователей кода во временной интервал, таймеров и т. д.

Рассмотрим пример счетчика-делителя частоты, который также может быть таймером. Используем для этого реверсивный счетчик, например К555ИЕ7.

 

 

Рис.32

 

У этого счетчика входы и выходы выполняют следующие функции.

R=1 – установка в состоянии 0000;

W=1 – счетчик в режиме счета;

W=0 – счетчик в режиме приема параллельного кода со входов D0 D1 D2 D3;

+1 – вход для счетных импульсов при суммировании;

-1 – вход для счетных импульсов при вычитании;

Q3 Q2 Q1 Q0 – выходы счетчика, Q3 – старший разряд;

≥ 15 – сервисный выход, на котором в режиме суммирования вырабатывается 0, если Q3 Q2 Q1 Q0 = 1111;

< 0 – сервисный выход, на котором в режиме вычитания вырабатывается 0, если Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000.

Используя этот счетчик можно построить логическую схему

 

Рис.33

 

В начальном состоянии на выходе ≤ 0 появляется 0, который подается на вход W. При этом счетчик принимает с Ши D двоичный набор, отличный от 0, например D3 D2 D1 D0 = 0111. На выходе ≤ 0 появляется 1, которая переводит счетчик в режим счета на вычитание. При достижении набора Q3 Q2 Q1 Q0 = 0000, счетчик опять принимает с Ши D двоичный набор и снова считает до 0000.

Пока на Ши D стоит один и тот же набор, счетчик работает как делитель частоты (в примере делитель на 8). При смене кода на Ши D коэффициент деления меняется.

Подобные делители частоты применяются в цифровых часах на основе кварцевых генераторов импульсов, таймеров, задающих временной интервал и т.д.