Применение счетчиков

Применение счетчиков разнообразно: счет импульсов в том или ином направлении, деление входной частоты импульсов с изменением коэффициента деления или без и т.д. Рассмотрим некоторые примеры.

1. Дозатор импульсов (рис. 3.81) позволяет получить по сигналу «Пуск» одиночную пачку, содержащую заданное число импульсов, вырезанных из непрерывной последовательности входных.

Рис. 3.81 Дозатор импульсов и таймер

Выход «Таймер» имеет низкий уровень всё время, пока выдается пачка импульсов, т.е. схема выполняет функцию реле времени.

2. Преобразователь кода позволяет преобразовывать загружаемый параллельно в двоичный счетчик DD1 двоичный код в двоично-десятичный, в котором работает счетчик DD2 (рис. 3.82).

Рис. 3.82 Преобразователь кода

3. Цифровой частотомер (рис. 3.83).

Рис. 3.83 Структурная схема цифрового частотомера

Счетчик заполняется импульсами измеряемой частоты до момента поступления сигнала обнуления, после чего код частоты в параллельном виде записывается в регистр. Частота, с которой происходит обновление результатов измерения, также определяется счетчиком интервалов по входу «С».

4. Циклический генератор (рис. 3.84)

Рис. 3.84 Схема циклического генератора

Счетчик суммирует входные импульсы по входу +1 до появление импульса переноса на выходе . Триггер переключается и теперь входные импульсы поступают на вход счетчика -1 до появления на выходе импульса заёма, возвращающего триггер в исходное состояние, далее цикл повторяется.

На выходе формируется двоичный код, циклически возрастающий, а затем убывающий от 0000 до 1111.

Синхронизация

Необходима потому, что тактированное устройство воспринимает сигналы правильно лишь в определенные интервалы времени. Если входной сигнал поступит в комбинационную схему (КС) незадолго до активного фронта синхроимпульса, то переходные процессы в КС еще не успеют затухнуть и в регистр будет принята ложная информация. Кроме того, внешний сигнал бывает одиночным событием – например, нажатие кнопки, которое по длительности может занимать большое количество тактов. Поэтому кроме привязки требуется еще и ограничение длительности. Эту задачу выполняют синхронизаторы.

Схема синхронизатора для двухфазной системы синхронизации на базе прозрачных защелок показана на рис. 3.85, а на рис. 3.86 показана временная диаграмма ее работы.

Рис. 3.85 Сема двухфазной синхронизации

Рис. 3. 86 Диаграмма работы синхронизатора

1. Если фронт асинхронного входного сигнала поступит не позже граничного момента до , то он вызовет срабатывание прозрачной защелки , а с момента , когда появится синхронный импульс №2 на - и , что приведет к появлению выходного импульса А, «привязанного» к .

2. Если фронт поступит позже некоторого граничного момента , то триггер не успеет защелкнуться по синхроимпульсу №1 и переключится по фронту импульса №3 в моменты t₄ или t₅ . Это вызовет сдвиг выходного импульса синхронизатора в положение В, но все равно выходной импульс будет сформирован и опять только один и «привязан» к .

3. Таким образом, триггер выполняет роль «арбитра», решающего, к какому из двух соседних синхронизирующих импульсов отнести момент появления асинхронного входного сигнала.

4. Продолжительность входного сигнала.

, где - время выдержки данных

- время подготовки данных

- не ограничена

Если требуется получить постоянный уровень, а не одиночный сигнал, то выходной сигнал надо снимать с триггера .