Программируемые счетчики.

Важным параметром счетчика, который желательно оперативно изменять, является его модуль пересчета Счетчики с управляемым модулем пересчета делятся на две группы:

счетчики с переключаемым модулем пересчета, допускающие установку небольшого числа значений (обычно не более двух-трех);

счетчики с программируемым модулем пересчета (собственно программируемые счетчики), допускающие изменение модуля пересчета в широких пределах с шагом 1 (например, от 2 до 10 для декадных счетчиков).

Счетчики с переключаемым модулем пересчета отличаются простотой реализации и применения, а также, как правило, в силу простоты их функций возбуждения имеют большее быстродействие по сравнению со счетчиками с программируемым модулем пересчета. Рассмотрим принципы проектирования программируемых счетчиков на сдвигающих регистрах.

Синтезируем счетчик с двумя модулями пересчета и задаваемыми значениями входного сигнала счетчика соответственно. Зададим кодирование внутренних состоянии счетчика двумя кодовыми последовательностями 0011.0011 при и 001.001 при которыми определяется граф переходов, показанный на рис. 4.55,а. Составив по графу переходов диаграмму Вейча для функции (рис. 4.55,б), получим функцию возбуждения

которой соответствует схема счетчика, изображенная на рис. 4.55,в. Так как при минимизации положили то счетчик при значении входного сигнала из состояния 11 переходит в состояние 10.

Для проектирования счетчиков с большим числом модулей пересчета удобнее использовать сдвигающие регистры с параллельной синхронной загрузкой (см. рис. 4.27). Граф переходов на рис. 4.56, а задает счетчик с тремя модулями пересчета и 5 в зависимости от значений входных сигналов и 11. Основной цикл графа переходов задает счетчик Джонсона по mod 8 (см. рис. 4.48, а), а значит, минимальная форма функции возбуждения для триггера Из графа переходов на рис. 4.56, а видно, что для загрузки чисел 1100,

(см. скан)

1110 и 1111 можно использовать значение сигнала Режим загрузки описывается табл. 4.18, из которой непосредственно следует, что

Полученным функциям соответствует схема счетчика, представленная на рис.

Можно расширить возможности управления модулем пересчета в счетчиках на сдвигающих регистрах, применив для загрузки чисел функции На рис. 4.56,в показан граф переходов счетчика Джонсона по mod 8, в котором при использовании сигнала загрузки (рис. 4.56, г) можно устанавливать семь модулей пересчета, указанных в табл. 4.19.

Программируемые двоичные и двоично-десятичные счетчики с синхронной и асинхронной параллельной загрузкой данных будут рассмотрены в § 7.5 и 7.6 при описании применения конкретных счетчиков, изготавливаемых в виде ИС.