МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ, ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СВЯЗИ

СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Ставропольский колледж связи имени Героя Советского Союза

В.А. Петрова»

Цикловая комиссия «Радиотехнических дисциплин»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 5

Проектирование недвоичных счетчиков

по учебной дисциплине

ОП.18 Аналоговые, цифровые и микропроцессорные устройства

радиоэлектронной техники

11.02.02 «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники»

Ставрополь, 2019

Практическая работа №5

Проектирование недвоичных счетчиков

1.

Цель: получить опыт и навыки проектирования схем счетчиков с требуемым

коэффициентом пересчета

2.

Теоретические сведения

Недвоичный счетчик имеет емкость, меньшую 2

n

, то есть он обнуляется серией

импульсов, число которых меньше 2

n

. Недвоичные счетчики применяются обычно как

делители частоты с коэффициентом деления Ксч ≠ 2

n

.

При

проектировании недвоичного

счетчика

вначале

определяют количество

его

разрядов n так, чтобы 2

n

было большим ближайшим к Ксч, числом. Затем исключают

избыточные состояния счетчика, число которых равно 2

n

– Ксч. Так, для построения

делителя частоты с Ксч = 5 нужно взять три триггера: 2

2

<5<2

3

. При этом количество

избыточных состояний 8 – 5 = 3.

Счетчик с принудительной установкой разрядов в 1.

Один

из

методов

исключения

избыточных

состояний

предусматривает

принудительную установку некоторых разрядов счетчика в «1». На рисунке 1 приведена

схема делителя частоты с Ксч = 5, построенная по такому принципу.

Рисунок 1 – Счетчик с принудительной установкой разрядов в «1»

Перед началом работы импульсом на линии «Сброс в 0» счетчик обнуляется, а по

входам S1 и S2 в первый и во второй разряды заносятся единицы, т. е. в счетчик

записывается число 3. После первого входного импульса в счетчике оказывается число 4 –

третий разряд устанавливается в «1», после четырех входных импульсов во всех разрядах

оказываются единицы, а пятым импульсом счетчик обнуляется. При этом на выходе

третьего разряда первый раз формируется перепад 1/0, который является признаком того,

что на входе Т прошло пять импульсов (пять таких перепадов). Этот перепад по цепи

обратной

связи

через

дизъюнкторы

поступает

на

счетные

входы

первого

и

второго

разрядов и записывает в них единицы, т. е. в счетчик уже автоматически заносится число

3. Элемент задержки D задерживает распространение выходного перепада 1/0 на время,

достаточное

для

того,

чтобы

триггеры

первого

и

второго

разрядов

завершили

переключение в «0» после поступления на вход пятого импульса.

Счетчик с принудительным обнулением.

Принцип действия такого счетчика состоит в том, что по достижении определенного

состояния,

соответствующего

выбранному

Ксч,

он

принудительно

обнуляется,

чем

исключаются избыточные состояния. На рисунке 2 приведена схема такого счетчика

(делителя) с Ксч = 6. Он содержит три триггера, которые могут обеспечивать Ксч = 2

3

= 8.

Рисунок 2 – Счетчик с принудительным обнулением

После поступления на вход Т шести импульсов на прямых выходах триггеров Т2 и

Т3

устанавливаются

единицы,

благодаря

чему

единицей

с

выхода

конъюнктора

все

триггеры будут сброшены в «0». При этом на выходе Т3 первый раз появится перепад 1/0,

свидетельствующий о том, что на входе делителя прошло шесть импульсов.

Счетчик с устанавливаемым коэффициентом деления.

У

такого

делителя

можно

менять

коэффициент

пересчета,

не

нарушая

установленных связей между триггерами разрядов. Выполняется он на счетчике, име-

ющем входы предварительной записи (рисунок 3).

Рисунок 3 – Счетчик с устанавливаемым коэффициентом деления

На выход переноса Р+ проходит входной обнуляющий импульс, осуществляющие

обнуление

(переполнение)

счетчика,

а

на

выход

заема

Р_–

входной

импульс,

поступающим вслед за обнуляющим.

Так как в данном случае задействован выход заема, то с учетом предыдущего

замечания коэффициент деления N = K+1, где K = N – 1 – число, которое заносится в

счетчик по входам D1..Dn. С приходом на вход разрешения предварительной записи V

импульса «Начальная установка» двоичный код числа К записывается в счетчик.

Входные импульсы на вычитающем входе уменьшают содержимое счетчика. Когда

на вход поступят K = N – 1 импульсов, счетчик обнулится. Следующий N-й входной

импульс пройдет на выход Р_ (на выход делителя), а также на вход V, вновь разрешая

занесение

в

счетчик

числа

N

–

1.

Таким

образом,

N

импульсам

на

входе

будет

соответствовать один импульс на выходе.

Изменяя предварительно заносимое в счетчик число К, можно менять коэффициент

деления N.

Аналогично можно организовать делитель с коэффициентом N, подавая входные

импульсы на вход суммирования и связывая с входом V выход переноса Р+. При этом по

входам D1..Dn должно быть занесено число K = C – N, где С – емкость счетчика

(количество входных импульсов, поданных на обнуленный счетчик, которым он вновь

обнуляется).

3.

Выполнение работы

Спроектировать недвоичный счетчик с коэффициентом счета Ксч. Варианты заданий

представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для проектирования

№

вар.

Метод

Ксч

№

вар.

Метод

Ксч

1

С установкой в «1»

9

10

С обнулением

19

2

С установкой в «1»

10

11

С обнулением

18

3

С установкой в «1»

11

12

С обнулением

17

4

С установкой в «1»

12

13

С обнулением

14

5

С установкой в «1»

13

14

С обнулением

13

6

С установкой в «1»

14

15

С обнулением

12

7

С установкой в «1»

7

16

С обнулением

11

8

С установкой в «1»

6

17

С обнулением

10

9

С установкой в «1»

5

18

С обнулением

9

4.

Контрольные вопросы

1 Что такое коэффициент счета?

2 Какие счетчики называют недвоичными?

3 Какими методами исключают избыточные состояния счетчика?

5.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- решение задачи,

- ответы на контрольные вопросы.

6.

Литература

Браммер Ю. А., Пащук И. Н.Импульсные и цифровые устройства. – М.: Высшая

школа, 2002. – 351 с.: ил.

3