Что такое двоично десятичный счетчик
Перейти к содержимому

Что такое двоично десятичный счетчик

4. Двоично-десятичные счетчики

Двоично-десятичные (декадные) счетчики ведут счет в десятичной системе счисления. Каждая десятичная цифра от 0 до 9 кодируется четырехразрядным двоичным кодом, так называемой тетрадой. Эти устройства являются разновидностью счетчиков по модулю n. В своем составе они, как правило, имеют четыре триггера. Простейший двоично-десятичный счетчик представлен на рис. 11. Рис. 11 Декадный счетчик Логический элемент 2И выявляет первый запрещенный набор 1010, который соответствует десятичному числу 10, и производит сброс триггеров. Такой счетчик хорошо работает при невысокой частоте входных им­пульсов. Недостатком счетчика является кратковре­менное присутствие двоичного сигнала, соответствующего десятичной цифре 10, т.к. счетчик считает до 10 включительно, а затем уда­ляет это состояние. Устранение этого недостатка осуществляется аналогично техническому решению в схеме рис. 10. С помощью нескольких декадных счетчиков можно производить подсчет количества единиц, десятков, сотен импульсов и т.д., присвоив каждому из счетчиков соответствующий вес. Данные счетчики бывают суммирующими, вычитающими и реверсивными.

5. Реверсивные двоичные счетчики

В двоичном счетчике направление счета меняется переключением выходных сигналов управления триггеров: Q и инверсия Q. Для переключения используются мультиплексоры MUX(2-1). На рисунке 12 представлен трехразрядный реверсивный счетчик. Если на управляющий вход U подан сигнал логической единицы, то счет­чик работает как суммирующий, если ноль, то, как вычитающий. Рис. 12 Трехразрядный реверсивный двоичный счетчик

6. Синхронные счетчики

Счетчик называется синхронным, если все его триггеры переклю­чаются одновременно общим сигналом синхронизации. Это возможно, когда условия для переключения нужных триггеров создаются до появления сигнала синхронизации. Из временных диаграмм двоичного суммирующего счетчика (рис. 2) следует, что любой триггер переключается, если во всех триггерах младших по отношению к нему разрядов записаны единицы. Триггер самого младшего разряда переключается каждым задним фронтом входного импульса. Эти условия подготавливают переключение триггеров и реализуются с помощью параллельных переносов: Функциональная схема синхронного счетчика представлена на рис. 13. Рис. 13 Функциональная схема синхронного суммирующего счетчика При построении этой схемы выполнялись следующие правила: — импульсы, которые требуется сосчитать, подаются на вход первого триггера; — каждый следующий триггер получает входной сигнал в виде результата логического умножения сигналов с выходов всех предыдущих триггеров. Следует отметить, что для создания T-триггеров обычно используются другие типы триггеров, у которых кроме информационного входа имеется отдельный тактовый вход. Поэтому потребность в элементе логического умножения на входе триггера D2 отпадает и в соответствующих входах у других элементов умножения тоже. Кроме того, упрощаются функции переноса. Для суммирующих синхронных счетчиков функция переноса: Для вычитающих счетчиков функция переноса: Для реверсивных счетчиков функция переноса: где: i = 0…n; n+1 количество разрядов счетчика. В синхронных суммирующих счетчиках со сквозным переносом для организации переноса в разряд i+1 используется перенос в i разряд: Это требует меньшего числа входов логических элементов для организации цепей переноса. Недостаток – быстродействие ниже, чем у счетчиков с параллельным переносом. Для вычитающих счетчиков функция переноса: Структура синхронных счетчиков одинакова, переключаются ли триггеры передним или задним фронтом импульса. В зависимости от переключающего фронта смещаются временные диаграммы, т.к. изменяется момент времени переключения. Применение счетчиков: делители частоты; генераторы случайных чисел; устройства памяти; управление работой микропроцессоров (обращение к памяти и т.д.). Пример. Счетчики и регистры используются для организации передачи информации по линиям связи в последовательном коде. Поскольку передача осуществляется непрерывно, то требуется обозначить начало передачи и, соответственно, приема некоторого сообщения (слова), а так же окончания этого процесса. После того начинается трансляция очередной порции информации. Выходной двоичный код считывается с выхода регистра сдвига бит за битом с частотой тактового сигнала. Этот процесс называется тактовой синхронизацией (C). Сигналы начала и окончания передачи слова образуют кадровую синхронизацию (S). Импульсы C и S связаны между собой и получаются с помощью счетчика. На рисунке 14 приведена временная диаграмма передачи двоичного восьмиразрядного слова: 11001001. Рис. 14 Временная диаграмма передачи восьмиразрядного последовательного двоичного кода Передача кода начинается в момент времени t1. На временном интервале t1t2 с выхода регистра передающего устройства в линию связи поступает старший разряд кода. Он считывается по переднему фронту тактового сигнала принимающего устройства. Далее процесс повторяется для остальных разрядов кода. Окончание передачи обозначается сигналом S. Скорость приема и передачи кода одинакова, сигналы управления жестко связаны межу собой, т.к. формируются с помощью общего генератора сигналов и счетчиков. Если в данном примере использовать реверсивный регистр, то передачу информации можно осуществлять в обоих направлениях.

Что такое двоично десятичный счетчик

2.9. Двоично-десятичный счетчик

Соответствие выводов микросхемы К155ИЕ6 светодиодам испытательного стенда показано на рисунке 2.28, а условное обозначение микросхемы — на рисунке 2.29.

На вход счетчика +1 подают тактовые импульсы при прямом счете, а на вход счетчика –1 — при обратном. Вход С служит для предварительной записи в счетчик информации, поступающей по входам D 1, D 2, D 4, D 8. Установка триггеров счетчика в нулевое состояние происходит при подаче положительного импульса на вход R 0, при этом на входе С должна быть логическая единица. Счетчик позволяет производить предварительную запись в него любого числа от 0 до 9. Для записи двоичный эквивалент числа подается на входы D 1, D 2, D 4, D 8 (1 – младший разряд, 8 – старший), на вход С – отрицательный импульс, на входе R 0 при этом должен быть логический «0».

Режим предварительной записи может использоваться для построения делителей частоты с переменным коэффициентом деления. Если этот режим не используется, на вход С должна быть постоянно подана логическая единица. Прямой счет происходит при подаче отрицательных импульсов на вход +1, при этом на входах –1 и С должна быть логическая «1», а на входе R 0 – логический «0». Переключение триггеров счетчика происходит по спадам входных импульсов. Одновременно с каждым десятым входным импульсом на выходе ³ 9 появляется отрицательный импульс, который может подаваться на вход +1 следующей микросхемы многоразрядного счетчика.

При обратном счете входные импульсы подают на вход –1, а выходные импульсы снимают с выхода £ 0.

1. Вставить печатную плату с микросхемой 155ИЕ6 в разъем испытательного стенда.

2. Подключить испытательный стенд к источнику постоянного напряжения 5 В с соблюдением полярности (провод в изоляции красного цвета подсоединяют к выводу «+» источника).

3. Произвести установку счетчика в нулевое состояние, предварительную запись числа в счетчик, осуществить прямой и обратный счет импульсов.

4. Вычертить временную диаграмму работы счетчика.

5. Объяснить принцип работы счетчика, схема которого приведена на рисунке 2.30.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Арифметический блок состоит из ключей К2 — К7; четырех двоично-десятичных счетчиков Сч1 — Сч4; схемы сравнения ССр; накапливающего сумматора 2 с параллельным вводом и последовательным переносом и схемы цифровой индикации ИНД. [46]

В режиме счета импульсов управляющее устройство блокирует источник образцовых частот, двоично-десятичный счетчик ведет непрерывный счет поступивших на его вход импульсов, а блок цифровой индикации отображает результат счета. [48]

RO микросхем DD12, DD14 и DD16, в результате чего двоично-десятичный счетчик импульсов сбрасывается в нулевое состояние, отчего результат измерения прекращается. [49]

В отличие от схемы, описанной в литературе [5], схема примененного двоично-десятичного счетчика импульсов обратного счета имеет через контакты Р вход на триггеры от внешнего импульса. В этой схеме отсутствует цепь прямого счета. [51]

На рис. 3.7, г показано условное обозначение микросхемы К155ИЕ6, содержащей четырехразрядный двоично-десятичный счетчик . При прямом суммировании импульсов на входы 1 и — 1 подают входной сигнал и единичный соответственно. При обратном счете поступают наоборот. Начальное значение выходного кода, задаваемого на входах D1, D2, D3, D4, вводят при нулевом сигнале на входе С. На выходе переноса, обозначенном 9, в режиме сложения формируется нулевой импульс сразу после перехода выходного сигнала из состояния 1001 в состояние 0000, т.е. с приходом десятого входного импульса. Выходы переноса и заема, соединенные с входом С, позволяют циклически вводить начальный код счетчика. Кроме того, эти выходы могут быть использованы для соединения микросхем с целью увеличения разрядности счетчика. [52]

Образованный данными импульсами временной интервал измеряется вторичным преобразователем и затем вычитается на двоично-десятичных счетчиках с предварительной установкой базового уровня Нб. Значение измеряемого уровня с выхода вычитающих счетчиков поступает на цифровой дисплей. [54]

Десятичные счетчики в основе построения имеют те же логические элементы, что и двоично-десятичные счетчики , но существенной разницей является наличие цепей обратной связи. [56]

В состав серии K51I входят логические элементы, / / — триггер, универсальный двоично-десятичный счетчик , дешифратор двоично-десятичного кода в десятичный с высоковольтными транзисторами на выходе Для подключения газоразрядных индикаторов, а также преобразователи уровней. [58]

Все методы каскадирования двоичных счетчиков, естественно, остаются в силе и для двоично-десятичных счетчиков . [59]

Устройство, показанное на рис. 6.8, позволяет воспроизводить результаты отсчета, выполняемого двоично-десятичным счетчиком , в форме цифр, образуемых из семи сегментов. [60]

Что такое двоично десятичный счетчик

Двоично-десятичный счетчик

Есть счетчики, в которых имеются десятичные дешифраторы, такие счетчики называются ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫМИ. Для экспериментов с двоично-десятичным счетчиком нам понадобится модуль с двоично-десятичным счетчиком (рис. 1). У данного счетчика есть три входа и десять выходов. Вход R служит для обнуления (при этом, на выходе 0 будет единица, а на всех остальных выходах — нули).

Входы CN и СР -для приема импульсов, которые нужно считать. При этом, чтобы счетчик считал импульсы, поступающие на СР, на входе CN должна быть единица (иначе считать не будет), а чтобы считать импульсы на CN нужно чтобы на СР был ноль. Таким образом, остановить счет импульсов со входа СР можно подав на CN ноль. А остановить счет импульсов со входа CN можно подав единицу на СР.

Номер выхода счетчика, на котором есть единица соответствует числу сосчитанных импульсов. Например, если импульсов не было, — единица на выходе 0, а если поступило, допустим, 7 импульсов, то единица будет на выходе 7. В любой момент времени единица может быть только на одном из выходов двоично-десятичного счетчика.

Для практического изучения двоично-десятичного счетчика можно собрать схему по рисунку 2. Она состоит из мультивибратора на инверторах микросхемы D1, двоично-десятичного счетчика D2 и индикатора на VT1. Светодиод HL3 загорается когда от мультивибратора на вход CN счетчика поступает единица. Он все время мигает. Кнопка S1 служит для подачи на вход СР логической единицы. Кнопка S2 — для подачи единицы на вход R. Ключ на транзисторе VT1, мы будем подключать к разным выходам счетчика перестановкой одного провода (так и обозначен — провод). Если на выходе, к которому подключен этот провод единица, — светодиод HL4 горит.

И так, установим счетчик в ноль, для этого нажмем кнопку S2. Пока держим S2 нажатой на всех выходах счетчика — нули, кроме выхода 0. При отпускании S2 счетчик начинает считать. После первой вспышки HL3 на выходе 0 установится ноль, но на выходе 1 будет единица. После второй вспышки HL3 единица уже будет на выходе 2 . И так далее, после девятой вспышки — единица на выходе 9. Затем, по приходу 10-го импульса счетчик вернется в нулевое положение и счет начнется снова.

Двоично-десятичный счетчик

Рис.3

На основе двоично-десятичного счетчика можно сделать такую игру — угадайку (рис.З.). У вас кнопка S1 и еще десять кнопок, пронумерованных от 0 до 9. Нажимаете кнопку S1 и через некоторое время (по вашему усмотрению) отпускаете. А затем вы должны угадать число, в которое установился счетчик, — от 0 до 9, нажав, соответственно одну из кнопок «0» . «9». Если угадали правильно, — загорится светодиод HL2.

В основе схемы простейший генератор случайных чисел. Работает он так: мультивибратор на D1 генерирует импульсы относительно высокой частоты — примерно 15 кГц. Это значит, что когда вы держите кнопку S1 нажатой, состояние счетчика D2 изменяется от 0 до 9 1500 раз в секунду. Поэтому, «жульничать» совершенно невозможно. После каждого нажатия и отпускания S1 счетчик может оказаться в любом состоянии.

Двоично-десятичный счетчик

Рис.4А и 4Б

Широко применяются двоично-десятичные счетчики с выходом на семисегментный цифровой индикатор. Такой счетчик, если к нему подключить индикатор, покажет вам результат в виде изображения цифры. На рисунке 4А показан модуль с двоичнодесятичным счетчиком, с выходом на индикатор, а на рисунке 4Б — модуль индикатора цифры от 0 до 9.

У данного счетчика есть всего два входа и семь выходов. Вход R служит для обнуления, когда на него поступает единица счетчик сбрасывается и подключенный к его выходам индикатор показывает «0». На вход С поступают импульсы, которые счетчик считает. Внутренний дешифратор счетчика преобразует двоичный код его выходов в набор уровней для управления цифровым индикатором, состоящим из семи светодиодных сегментов.

Для практического изучения двоично-десятичного счетчика с выходом на семисегментный индикатор можно собрать схему, показанную на рисунке 5.
Схема очень похожа на схему на рисунке 2, но отличается другим модулем счетчика, а так же, наличием цифрового индикатора Н1 вместо контрольного устройства на транзисторе и светодиоде. Светодиод HL1 загорается когда от мультивибратора на вход счетчика поступает единица. Он все время мигает. Кнопка S1 служит для обнуления.

Двоично-десятичный счетчик

Рис.5

И так, нажимаем кнопку S1, — на вход R счетчика D2 поступает единица (о чем говорит зажигание HL2). Счетчик переходит в нулевое состояние и удерживается в нем пока S1 нажата. На индикаторе Н1 светится цифра «0». После отпускания S1 счетчик начинает считать импульсы и на индикаторе цифры меняются по возрастанию, а затем, после «9» снова на «0» и далее все повторяется.

Двоично-десятичный счетчик

Рис.6

На рисунке 6 показана схема еще одной игрушки на основе генератора случайных чисел. Это подобие игрального кубика, но позиций не шесть — от 1 до 6, а десять, — от 0 до 9. Когда кнопка S1 не нажата её нормально замкнутые контакты блокируют мультивибратор на D1, не давая ему работать. Но стоит нажать кнопку, как мультивибратор запускается. Частота импульсов достаточно высокая, и цифры на индикаторе будут сменяться так быстро, что различить их будет невозможно (примерно 15000 смен цифры в секунду).

Как только вы отпустите кнопку S1, мультивибратор снова заблокируется и счет импульсов прекратится. А на индикаторе будет видно последнее число, в которое установился счетчик до того как мультивибратор был заблокирован.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *