Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Podstawy sterowania

logicznego

Liczniki – część 2

Liczniki asynchroniczne

Cechy

Liczniki asynchroniczne:

zmiany wyjściach przerzutników nie następują jednocześnie,

maksymalna częstotliwość pracy

przerzutnika zależy od jego miejsca w strukturze licznika,

częstotliwość pracy licznika wynika z sumy czasów propagacji sygnału przez przerzutniki połączone kaskadowo i odpowiednie układy wzbudzania .

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

2/20

Liczniki asynchroniczne

Struktura licznika asynchronicznego Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

3/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

1

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki asynchroniczne

Najważniejsze zastosowania

Licznikach asynchroniczne najczęściej wykorzystuje się jako:

liczniki zliczające w naturalnym kodzie dwójkowym (pełnej lub ograniczonej pojemności),

dzielniki częstotliwości

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

4/20

Liczniki asynchroniczne

Przerzutniki

W licznikach asynchronicznych najczęściej wykorzystuje się:

przerzutniki D,

przerzutniki JK

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

5/20

Liczniki asynchroniczne

Licznik 4-bitowy zliczający w przód Układ na przerzutnikach D

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

6/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

2

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki asynchroniczne

Licznik 4-bitowy zliczający w przód Przebiegi

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

7/20

Liczniki asynchroniczne

Licznik 4-bitowy zliczający w przód Clk

Niejednoczesność

zmian stanów

Q0

przerzutników

Q1

Q2

Q3

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

8/20

Liczniki asynchroniczne

Licznik 4-bitowy zliczający w tył

Układ na przerzutnikach JK

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

9/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

3

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki asynchroniczne

Liczniki modulo n

Liczniki asynchroniczne modulo n buduję:

wykorzystując wejście zerujące

przerzutniki po osiągnięciu zadanej pojemności (takie liczniki zliczają od 0 do n–1),

rozkładając liczbę n na czynniki (takie liczniki nie zliczają w kodzie naturalnym).

Metodę tę stosuje w dzielnikach

częstotliwości.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

10/20

Liczniki asynchroniczne

Liczniki modulo n

Konstrukcja licznika modulo n zliczającego od 0 do n–1 :

zbudować m–bitowy licznik zliczający w kodzie naturalnym (2m ≥ n) wykorzystując przerzutniki z wejściem zerującym,

zaprojektować układ wykrywania stanu odpowiadającego wartości n,

zerować przerzutniki sygnałem

informującym o osiągnięciu wartości n.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

11/20

Liczniki asynchroniczne

Przykład – licznik modulo 10

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

12/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

4

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki asynchroniczne

Przykład – licznik modulo 10

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

13/20

Liczniki asynchroniczne

Liczniki modulo n – problem zerowania Niejednakowe czasy zerowania przerzutników mogą spowodować, że impuls zerujący nie spowoduje wyzerowania wszystkich układów.

Aby uniknąć tego problemu należy

zastosować układ zerujący, który

synchronizuje impuls zerujący z zegarem.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

14/20

Liczniki asynchroniczne

Przykład – licznik modulo 5 – układ zmodyfikowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

15/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

5

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki asynchroniczne

Przykład – licznik modulo 5 – układ zmodyfikowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

16/20

Liczniki

Bramkowanie sygnału zegarowego – układ niesynchronizowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

17/20

Liczniki

Bramkowanie sygnału zegarowego – układ niesynchronizowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

18/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

6

Podstawy SterowaniaLogicznego, Liczniki

- część 2

Liczniki

Bramkowanie sygnału zegarowego – układ synchronizowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

19/20

Liczniki

Bramkowanie sygnału zegarowego – układ synchronizowany

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

20/20

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

7