Синхронный суммирующий счётчик (счётчик с параллельным переносом)

Ко всем разрядам такого счетчика информация о состоянии предыдущих разрядов поступает параллельно, также одновременно поступают к ним счетные (входные) импульсы. При этом переключающиеся разряды переходят в новые состояния одновременно. Переключение их в нужной последовательности обеспечивается логическими цепями, которые при поступлении входного импульса одни триггеры удерживают от переключения, а другим разрешают переключиться. Триггеры такого счетчика, кроме счетного, должны иметь информационные входы, на которые поступают разрешения или запреты с логических цепей.

Синхронный счётчик - счётчик, в котором триггеры переходят в новые состояния одновременно (синхронно).

Принцип действия синхронных счётчиков

На входы всех триггеров счётные импульсы поступают одновременно, а переключение разрядов в нужной последовательности обеспечивается логическими цепями, которые один триггер удерживают от переключения, а другие переключают. Т.е., как и в асинхронных счётчиках очередной разряд суммирующего счетчика должен переключаться входным импульсом в 1, когда все предыдущие разряды уже находятся в этом состоянии. Такое условие выполняется, если на информационный вход каждого триггера подать конъюнкцию сигналов с прямых выходов предыдущих триггеров. Действительно, с конъюнктора на информационный вход триггера поступит разрешающая переключение 1, если все предыдущие триггеры находятся в 1, и по сигналу на счетном входе он переключится.

Схема суммирующего синхронного счётчика имеет вид:

Синхронный суммирующий счётчик (счётчик с параллельным переносом) - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 7

На Рис. 7 представлена функциональная схема четырехразрядного счетчика с параллельным переносом на JK-триггерах. На тактовые входы С всех триггеров счетные импульсы поступают одновременно с входа Т. Информационные входы J и К каждого триггера объединены. Триггер Т1 переключается каждым счетным импульсом, так как на его входы J и К постоянно подается 1. Остальные триггеры переключаются счетными импульсами при следующих условиях: Т2 - при Q1 = 1; ТЗ - при Q1 = 1, Q2 = 1;Т4 -при Q1=1, Q2=1, Q3 = 1.

Недостатком описанного счетчика является необходимость иметь конъюнкторы с большим количеством входов, число которых должно возрастать с увеличением числа разрядов.

Количество входов конъюнктора ограничено. Поэтому в многоразрядных счетчиках используют конъюнкторы с небольшим числом входов, которыми составляют многовходовые. Синхронный суммирующий счётчик (счётчик с параллельным переносом) - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 8

На Рис. 8 изображена функциональная схема уже рассмотренного счетчика, содержащая двухвходовые конъюнкторы. Элементы И1 и И2 составляют трехвходовой конъюнктор, а элементы И1, И2, И3 - четырехвходовой. За счет последовательного включения конъюнкторов увеличивается время распространения логической 1 - сигнала, разрешающего переключение, т. е. уменьшается быстродействие счетчика. Однако время задержки сигнала логическим элементом в несколько раз меньше, чем триггером, поэтому выигрыш в быстродействии по сравнению со счетчиком с последовательным переносом все равно будет существенным.

Таким образом, работа суммирующего синхронного счётчика описывается следующим образом:

Триггер Т1 переключается каждым импульсом.

Триггер Т2 переключается когда Q1=1.

Триггер Т3 переключается когда Q1= Q2=1.

Таблица состояний рассматриваемого счётчика имеет следующий вид.

Таблица №2

№ входного импульса Триггер Т3 Триггер Т2 Триггер Т1 Десятичное число