Проектирование цифрового счетчика
Проектирование цифрового счетчика
Модуль счёта - 4, значит, счётчик должен иметь 2 триггера
Синхронный - импульсы подаются на входы C всех микросхем
Реверсивный - нужно предусмотреть снятие сигнала с инверсного выхода предыдущего триггера и подачу его на вход разрешения E последующего при подаче на вход направления V низкого уровня сигнала
Сброс осуществляется при подаче на вход S низкого уровня при наличии на R высокого, тогда на триггере будет 0 на выходе Q (это следует из таблицы истинности триггера).
Таблица истинности счётчика
Процесс |
Номер испульса |
Входы |
Выходы |
||||
R |
E |
V |
Q2 |
Q1 |
|||
Сложение |
Исходное |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
||
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
||
Вычитание |
Исходное |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
||
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
||
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
||
4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
Сброс |
X |
0 |
X |
X |
0 |
0 |
|
Остановка |
X |
1 |
0 |
X |
Q2 |
Q1 |
Пусть в некоторый момент времени t1 на вход R приходит сбрасывающий импульс. Схема обнуляется. На первый триггер поступает сигнал, и он переходит в единичное состояние, при следующем импульсе первый триггер переходит в нулевое состояние, а второй в единичное и так далее.
Схема счётчика
Принцип работы счетчика
При подаче сигнала на вход R счетчик сбрасывается на ноль, при подаче сигналов на С и при наличии на разрешающем входе E логической «1» счетчик начинает считать импульсы по порядку циклом по 4 импульса, выводя на выходах соответствующий двоичный код. Направление счёта задаёт вход V: при наличии на нём «1» счётчик считает в прямом направлении, при «0» - в обратном. Если же на вход C перестают приходить импульсы или на вход E пришёл «0» (независимо от входа C), счётчик хранит своё состояние, пока его не «сбросят», «разрешат» или не начнут «гонять».
Моделирование счётчика в программе Micro-Cap
Временная диаграмма работы счётчика
d(2) - Сигнал на входе E
d(3) - сигнал на входе C
d(4), d(8) - сигналы на выходах Q1 и Q2 соответственно
d(5) - сигнал сброса R
d(11) - сигнал направления счёта V
цифровой счетчик триггер моделирование
Из данной временной диаграммы видно, что счетчик работает правильно.