Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Двоичные счетчики с ускоренным переносом

Для повышения быстродействия счетчиков применяют различные способы ускорения переноса. Один из таких способов основан на введении в схему счетчика логических элементов, с помощью которых обеспечивается возможность одновременного (параллельного) формирования сигналов переноса для всех разрядов.

Из таблицы смены состояний суммирующего счетчика видно, что перенос во второй разряд, т.е. переход ТТ2 в состояние Q2=l должен происходить тогда, когда ТТ| находится в состоянии Q]=l и подастся очередной входной импульс С0=1, т.е.

где Pj - сигнал переноса во второй разряд.

Перенос в третий разряд счетчика должен происходить, когда Qi=Q2=1, С0=1, т.е.

Аналогично составляются формулы для переноса в четвертый и последующие разряды

и т.д. (по таблице переходов).

Функциональная схема 3-х разрядного счетчика со связью по цепям переноса показана на рисунке 4.83.

Таблица 4.2

номер вход, импульса

Оз

Q2

Qi

исх. состояние.

0

0

0

1

0

0

1

2

0

1

0

3

0

1

1

4

1

0

0

5

1

0

1

6

1

1

0

7

1

1

1

8

0

0

0

Временные графики работы данной схемы счетчика аналогичны суммирующему счетчику, но имеют некоторые особенности, которые рассмотрим на конкретном примере. Пусть в счетчике записано число «111», т.е. Qj=l, i=l,3. На все входы ЛЭ И, кроме входов С0, будут поданы 1. При подаче очередного счетного импульса С0=1 он поступает на вход ТТ| и через ЛЭ И на входы ТТ2 и ТТз. В этом случае все триггеры счетчика одновременно переходят в состояние Qi=0, i=l,3. В счетчике же с последовательным переносом сначала переходит в состояние 0 триггер ТТЬ затем ТТ2 и лишь после этого ТТ3, т.е. tycT в 3 раза больше.

Схема асинхронного 3-х разрядного суммирующего счетчика на Т-триггерах с ускоренным переносом

Рис. 4.83 Схема асинхронного 3-х разрядного суммирующего счетчика на Т-триггерах с ускоренным переносом

Быстродействие схемы с параллельным переносом можно оценить формулой:

где 1зади - задержка ЛЭ И.

Данная схема является самой быстродействующей схемой счетчика. Ее быстродействие ограничивается лишь временем задержки триггера tT (1зади«1т). Но число входов ЛЭ И равно номеру триггера в счетчике, т.е. чем больше разрядность счетчика, тем больше и число входов и самих логических элементов. Все это усложняет схему, т.к. выпускаемые промышленностью ЛЭ И имеют ограниченное число входов (п«8-10). По этой причине разработан другой вариант схемы счетчика с ускоренным переносом. Преобразуем формулы (4.27,4.28, 4.29):

На основании этих формул построим схему счетчика (рис. 4.84):

Схема асинхронного 3-х разрядного суммирующего счетчика на Т-триггерах с ускоренным переносом

Рис. 4.84 Схема асинхронного 3-х разрядного суммирующего счетчика на Т-триггерах с ускоренным переносом

В полученной схеме счетчика все ЛЭ И имеют 2 входа. Однако в самом худшем случае, когда во всех разрядах счетчика записана 1 (Q,=l, i=l,3), сигнал переноса должен проходить последовательно через все ЛЭ И, а не через один, как в предыдущей схеме. При этом задержка прохождения сигнала увеличивается и быстродействие счетчика несколько уменьшается. Но данная схема счетчика работает значительно быстрее, чем схема обычного счетчика с последовательным переносом, т.к. 1зади«4т.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>