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カウンタは、入力に加えられるパルスの数をカウントするように設計されたデバイスです。これらは、シフトレジスタと同様に、一連のフリップフロップで構成されています。カウンタのビット深度、つまりトリガの数は、カウントする最大数によって決まります。

カウンター

図。 1

最後のフリップフロップの出力を最初のフリップフロップの入力に接続すると、シフトレジスタをリングカウンタに変えることができます。このような放電カウンターのスキームを図に示します。 1. カウントを開始する前に、カウンタ (Q0) のゼロビットの初期設定パルスによって論理 1 が書き込まれ、残りのビットに論理 0 が書き込まれます。カウントが開始されると、入ってくる各カウントパルス T が次のトリガで 1 を上書きし、入ってくるパルスの数は 1 を持つ出力の数によって決まります。最後から 1 番目の (N-XNUMX) パルスは最後のトリガを単一状態に転送し、パルスはこの状態を出力に転送します。ゼロトリガーでカウントが再開されます。したがって、チェーン内のトリガーの数のみを変更して、任意のカウント係数 (任意の基数) を使用してリングカウンタを構築することが可能です。

このようなカウンターの欠点は、多数のトリガーが必要になることです。それを構築するために。 T フリップフロップをカウントすることによって形成されるカウンタは、より経済的であり、したがってより一般的です。各クロックパルス T の後、入力 D (反転出力) の信号は反対に変化するため、出力パルスの周波数は入力パルスの周波数の半分になります。 n 個の計数フリップフロップの直列チェーンを組み立て、前のフリップフロップの出力を次のフリップフロップの入力 C に接続すると、周波数 f が得られます。_O=f_〜で/2ⁿ。この場合、各入力パルスは、1からN=0の範囲でカウンタの出力の数値のコードを2ずつ変更します。ⁿ-1。

チップK155IE5図。図２は、直列に接続された３つのフリップフロップによって形成された、カウントフリップフロップ（入力Ｃ１）および８による除数（入力Ｃ２）を含む。トリガーは、入力パルスのカットオフによってトリガーされます（2から1への遷移による）。図のように2つのトリガーすべてを直列に接続すると、 1、tは0を法とするカウンターになります⁴=16。完全に2で埋められたときの最大保存数はN=XNUMXです。⁴-1 = 15 =（111）₂。このようなカウンターは、2の整数乗の倍数であるカウント係数K（モジュロ）で動作し、循環検索K=2を実行します。ⁿ 安定状態。カウンタには、0に強制する出力があります。

カウンター
図。 2

多くの場合、2以外の安定した状態の数を持つカウンターが必要です。ⁿ たとえば、電子時計については、カウントファクターが6（数十分）のマイクロサーキットがあります。 10（分単位）。 7（曜日）。 24時間）。モジュールK≠2でカウンターを作成するにはⁿ 条件2が満たされるn個のトリガーのデバイスを使用できますⁿ>K。明らかに、そのようなカウンターは非常に安定した状態を持つことができます（2ⁿ-に）。これらの不要な状態は、フィードバックを使用することで排除できます。フィードバックを使用すると、カウンタが数Kまでカウントアップすると、動作サイクルでゼロ状態に切り替わります。

K = 10のカウンターの場合、2つのフリップフロップが必要です（XNUMX以降）³<10 <2⁴）0,1個の安定状態N == 8,9 ...、10が必要です。 155番目の安定状態（N = 5）に移行するはずだったサイクルでは、初期のゼロ状態にリセットする必要があります。このようなカウンターには、K3IE10マイクロサーキット図を使用できます。図３に示すように、番号１０に対応するカウンタ出力（すなわち、２および８）から、カウンタを０に設定する入力（入力Ｒ）にフィードバック回路を導入する。 2番目の状態（番号8）の最初に、論理0がマイクロ回路のAND要素の両方の入力に現れ、すべてのカウンタートリガーをゼロ状態にリセットする信号を生成します。

カウンター
図。 3

すべてのシリーズのデジタルマイクロサーキットには、最も一般的な変換係数の内部構成を備えたカウンターがあります。たとえば、K155IE2およびK155IE6マイクロサーキットK=10です。 K155IE4チップ内K\u2d 6x12 \ uXNUMXd \uXNUMXdXNUMX。

図と図からわかるように。 1〜3では、カウンタは分周器の機能を実行できます。つまり、周波数fのパルスシーケンスから形成されるデバイスです。_〜で入力の K 倍低い周波数 fout の最後のトリガーの出力におけるパルスシーケンス。このようにカウンターを使用すると、現在カウンターにどのような数値が書き込まれているかを知る必要がないため、場合によっては約数がカウンターよりもはるかに単純になることがあります。たとえば、チップ K155IE1 は 10 による分周器で、K155IE8 は可変分周係数 K=64/n を持つ分周器です。ここで、n=1...63。

考慮されている加算器に加えて、K155IE6 マイクロ回路のリバースカウンタも広く使用されています。 K155IE7 では、動作モードに応じて、カウンタの内容が 155 つ増加し、加算モードではカウンタが 1 つ増加し、減算モードでは次の計数パルスの到着後に 4 つ減少し、デクリメントされると言われています。チップK10IE0の図。 1 - 2 の除数。トリガーを 8 に設定するには、入力 9 と XNUMX (AND 要素) に同時にハイレベルを適用します。計数パルスは入力 XNUMX または XNUMX (この場合、もう一方の入力は高レベルである必要があります)、または両方の入力 (要素 AND) に同時に供給されます。

カウンター
図。 4

チップK155IE2の構成図。図４は、カウント入力（入力Ｃ１）および５による分周器（入力Ｃ２）を備えたトリガーを含む。カウントトリガーの出力が入力C4に接続されると、1進化5進カウンターが形成されます（その動作図は図2に示されているものと同様です）。アカウントは衝動のカットで発生します。カウンタは入力を2（ANDロジックのR3）に設定し、入力を0（ANDロジックのR0）に設定しています。

カウンター
図。 5

K155IE4 チップは、カウントトリガーと 6 による除算器によって形成されます (図 5)。 155. K5IE2 チップについては、図で前述しました。 XNUMX

チップK155IE6およびK155IE7図。 6、a）-事前記録による可逆カウンター。最初のカウンターは0進数の1進数、4番目のカウンターは155桁の6進数です。入力Rのレベルがハイのときに0に設定します。カウンタは出力D9〜D155への入力数（K7IE0では15〜1、K2IE1では2〜1）で書き込むことができます。これを行うには、入力Sに低レベル、入力C1とC2に高レベル、入力Rに低レベルを適用する必要があります。カウントは、入力C9（加算モード）またはC15（減算モード）に適用される低レベルパルスによって、記録された数から開始されます。出力情報は、カウントパルスの前に沿って変化します。この場合、2番目のカウント入力と入力Sは高く、入力Rは低く、入力Dの状態は関係ありません。入力CXNUMXでXNUMX番目（XNUMX番目）のパルスごとに同時に、出力PXNUMXはその出力パルスを繰り返します。これは次のカウンタに入力できます。減算モードでは、カウンタを状態XNUMX（XNUMX）に切り替える入力CXNUMXの各パルスと同時に、出力パルスが出力PXNUMXに現れます。

K155IE6カウンタの動作の時間図を図6に示します。 0b。並列記録モード（S = 6）の図では、番号2が書き込まれています（入力D3およびDXNUMXで高レベル）。

カウンター
図。 6

チップ K176IE1、K56IIE10、および K561IE16 の図。 7 - バイナリカウンター。 K561IE10 カウンタは、カウントパルスが入力 C1 に印加され C2=1 のときは前面に沿って動作し、入力 C2 および C1==0 でカウントするときはカットに沿って動作します。 K561IE16 カウンタには、164 番目と 176 番目の分周器からの出力がありません。入力 R にハイレベルが印加されると、カウンタはゼロ状態に設定されます。これらのカウンタおよび CMOS テクノロジを使用して作られた他のすべてのカウンタ (K564、K561、K3、K7 シリーズなど) が正しく動作するには、電源をオンにした後 (または電源の電圧を XNUMX V に下げた後)、入力 R にハイレベルのパルスを印加してカウンタを初期のゼロ状態に設定する必要があります。そうしないと、カウンタはランダムな変換係数で動作する可能性があります。図のようなRCタイミング回路とインバータを入力することで、電源投入後のリセットパルスを自動的に与えることができます。 XNUMX、c。

カウンター
図。 7

作者: -=GiG=-, gig@sibmail; 出版物: cxem.net

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