Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu	Realizacja układów liczących	Data: 14.01.2006 r.
Instytut Politechniczny Elektrotechnika z informatyką techniczną			Ocena:
Grupa 4	Wykonali: Ł. K. U. M.	Podpis:

1. Wprowadzenie

Licznik jest to układ cyfrowy sekwencyjny, służący do zliczania i pamiętania liczby impulsów podawanych na jego wejście zliczające. Oprócz wejścia dla impulsów zliczanych, licznik ma zazwyczaj wejście ustawiające jego stan początkowy. Ustawienie wszystkich przerzutników, z których jest zbudowany licznik, w stan 0 nazywa się zerowaniem licznika.

Liczniki dodające (zliczające w przód, zliczające w górę) po każdym impulsie wejściowym zwiększają liczbę pamiętaną w liczniku o jeden. Natomiast liczniki odejmujące (zliczające w tył, zliczające w dół) zmniejszają o jeden zawartość licznika. W przypadku konieczności dodawania i odejmowania impulsów w jednym liczniku, są używane liczniki rewersyjne (dwukierunkowe).

Podstawowym elementem liczników jest przerzutnik synchroniczny. Liczniki są budowane w ten sposób, że wyjście przerzutnika Q jest jednocześnie wyjściem licznika. Liczba wyjść licznika jest równa liczbie przerzutników i określana mianem długości licznika.

Określona kombinacja stanów przerzutników, z których zbudowano licznik jest nazywana stanem licznika. Jeżeli licznik zbudowano z n przerzutników, to maksymalna liczba stanów licznika wynosi N_max=2ⁿ. Rzeczywista liczba stanów licznika wynosi 2ⁿ≥N. Liczba N jest nazywana pojemnością licznika. Na przykład licznik zbudowany z 4 przerzutników może mieć więcej niż 16 stanów.

Jeżeli licznik przechodzi przez wszystkie stany cyklicznie (tzn. po przejściu N stanów cykl jest powtarzany), to licznik taki nazywamy licznikiem modulo N (w skrócie mod N). Po podaniu na jego wejście zliczające K impulsów, licznik taki wskaże zliczenie L impulsów, gdzie L=KmodN jest resztą z dzielenia całkowitego liczby K przez N. Jeżeli licznik przechodzi przez wszystkie stany jednokrotnie (i po osiągnięciu ostatniego pozostaje w nim). To taki licznik nazywamy licznikiem do N. Ponowne użycie takiego licznika wymaga wcześniejszego ustawienia go w stan początkowy (wyzerowania).

2. Realizacja układu liczącego:

0-3-1-2-0

• tablica prawdy

Q1Q2	D1D2
00	11
01	10
10	00
11	01

• tablica Karnaugha dla D₁

Q2\ Q1	0	1
0	1	0
1	1	0

• zminimalizowana formuła dla D₁

• tablica Karnaugha dla D₂

Q2\ Q1	0	1
0	1	0
1	0	1

• zminimalizowana formuła dla D₂

• schemat układu liczącego: 0-3-1-2-0

4. Realizacja układu liczącego:

dla x=1: 0-3-1-2-0

dla x=0: 0-2-1-3-0

• tablica prawdy

Q1 Q2	x=0 D1 D2	x=1 D1 D2
00	10	11
01	11	10
10	01	00
11	00	01

• tablica Karnaugha dla D₁

x\ Q1 Q2	00	01	11	10
0	1	1	0	0
1	1	1	0	0

• zminimalizowana formuła dla D₁

• tablica Karnaugha dla D₂

x\ Q1 Q2	00	01	11	10
0	0	1	0	1
1	1	0	1	0

• zminimalizowana formuła dla D₁

• schemat układu liczącego:

dla x=1: 0-3-1-2-0

dla x=0: 0-2-1-3-0

5. Spostrzeżenia i wnioski wynikające z ćwiczenia

Procesu minimalizacji dokonaliśmy przy użyciu tablicy Karnaugha. Do zrealizowania układu połączeń wykorzystaliśmy bramki NAND, generator przebiegu, zasilacz +5V oraz układ scalony z serii '74 zawierający w sobie dwa przerzutniki. Wejścia czasowe CK były połączone z generatorem. Wyjście przerzutnika Q pełniło jednocześnie rolę wyjścia licznika.

Z przeprowadzonych doświadczeń wynika, że teoretyczne założenia zostały poparte praktycznymi faktami. Układ działał/zliczał zgodnie z założeniami.

1

---