Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 3.3?,а приведена декада, состоящая из пяти //С-триггеров, в ней, так же как в схеме, приведенной на рис. 3.31 а, входные сигналы параллельно поступают на входы Ci — C5 всех триггеров, выходы Q и Q5 триггеров Ггі — Tг4 поданы на соответствующие входы / и К триггеров Тт2 — ^rs- Отличие состоит в том,, что выходы Q5 и Q5 перекрещены и поданы соответственно на Ki и /1, а также в том, что в исходном положении все триггеры находятся в состоянии 0 (для упрощения схемы цепи сброса на 0 не показаны).
При поступлении первого входного импульса (1), очевидно, сработает только первый триггер Ггь так как он находится в состоянии 0 и на /і и /Cl поданы соответственно Qs=I и Qs=O. Все остальные триггеры состояния не изменят, поскольку в момент поступления первого входного импульса все они находятся в состоянии 0 и к их входам К приложены Q=I, а на входы / поданы Q=O.
В момент поступления второго входного импульса (2) сработает триггер Tг2» так как только у него из вссх триггеров, находящихся в 0, к входу /2 приложено Qi = I. Заметим, что Ггі будет оставаться в состоянии 1, так как на J подано Qs=I. Аналогично триггеры схемы будут переключаться с 0 на 1 при поступлении на вход первых пяти импульсов (1—5). После переключения
1 Z Z Ч 5 6 7 8 9 10 11
*^гит_п_гцъ^
QI J : I
0г_
Os
?l
fij
6)
Рис. 3.32. Кольцевой счетчик с граммы (б)
перекрестными связями (а); временные диа-
155
пятым входным импульсом (5) триггера ГГ5 на входы Ji и Ki триггера Tr* будут соответственно поданы Qs = O и Qs=I- Поэтому шестой импульс (6) переведет 7,-| с 1 в 0. Подобным образом изменят состояния Trг—ТГ5 при поступлении 7—10-го импульсов. После поступления 10-го входного импульса схема возвращается в исходное состояние.
Из временных диаграмм (рис. 3.32,6) видно, что состояния триггеров сдвигаются подобно волне, при этом каждый триггер дважды меняет состояние в: течение времени пТу где T — период следования входных импульсов, а п — число триггеров в схеме. Поэтому разрешающее время кольцевого счетчика с перекрестными связями в пределе в п раз больше разрешения отдельного триггера. В подобных схемах с дополнительными логическими элементами обеспечивается быстродействие до 500 МГц. Коэффициент пересчета схемы равен 2п\ число' триггеров в счстчике с перекрестными связями вдвое меньше, чем в обычной кольцевой схеме с тем же коэффициентом пересчета
Кольцевые схемы применяют не только для построения декад десятичных счетчиков; далее будет показано, что они используются в качестве коммутаторов временных анализаторов, делителей-частоты и т. п.
Декадные схемы с дополнительными связями. В экспериментальной практике широкое распространение получили декадные схемы, образованные из двоичных схем с коэффициентом пересчета 16 при введении дополнительных связей. Назначение дополнительных связей — приводить схему в исходное состояние не после 16 импульсов на входе, а только после 10. Таким образом, как бы внутри самой схемы происходит «добавление» шести импульсов во время поступления па вход каждого нового десятка сигналов. В этих схемах часто используется тот факт, что принудительное изменение состояния одного из триггеров, например второго илгг третьего, эквивалентно подаче на вход соответственно двух или четырех сигналов. Существует около 20 вариантов декад, выполненных на четырех триггерах. Наибольшее распространение получили декады типа 16—6 и особенно 8 + 2. Рассмотрим подробно работу этих декад. Следует отметить, что декадные схемы помимо хорошего быстродействия и высокой надежности должны также обеспечивать представление данных в однозначном двоично-десятичном коде, т. е. одноразрядное десятичное число должно фиксироваться только одной возможной комбинацией (см. § 3.8). Удобен в работе однозначный двоично-десятичный код 8—4—2—1, поскольку представление в нем одноразрядного десятичного числа точно совпадает с простым двоичным кодом.
Схема декады типа 16—6 и поясняющие ее работу временные диаграммы приведены на рис. 3.33. Схема собрана на четырех счетных триггерах с установочными входами. Между триггерами выполнены обычные связи, характерные для двоичного счетчика (с выходов Q па входы С), а кроме того, введены дополнительные-связи MuNc выхода Q4 на установочные входы второго триггера S2 и третьего триггера S3.
Напомним, что поступление сигнала по цепям дополнительных:
156
Рис. 3.33. Декадный счетчик типа 16—6 (а) и временные диаграммы (б)
Таблица 3.11
связей на входы S2 и Sз эквивалентно регистрации по входу декады соответственно двух и четырех импульсов.
В исходном положении все триггеры находятся в состоянии
О и Qi = Q2 = Q3 = Q4=0. При поступлении па вход схемы с первого по восьмой импульс декада работает как обычный двоичный счетчик. Ho после срабатывания от восьмого импульса четвертого* триггера второй и третий триггеры положительным перепадом напряжения с выхода Q4 будут переведены из 0 в 1. Эта операция эквивалентна добавлению по входу декады 2 + 4=6 сигналов, т. е.. после поступления на вход декады первых восьми импульсов ее состояние такое же, как у двоичного счетчика, зарегистрировавшего 8 + 6=14 импульсов. От девятого и десятого импульсов схема: также работает как двоичный счетчик, при этом десятый импульс: возвращает ее в исходное состояние и с выхода снимается сигнал, соответствующий десятому импульсу на входе. Состояния триггеров схемы сведены в табл. 3.11.
