1. Co to jest licznik - krótki opis.

Licznikiem nazywa się układ cyfrowy służący do zliczania impulsów i pamiętania ich liczby.

Każdy impuls wejściowy powoduję zmianę stanu licznika. Stan licznika utrzymuje się aż do chwili pojawienia się kolejnego impulsu. Liczba różnych stanów licznika P nazywana jest pojemnością (okresem, długością cyklu) licznika. Licznik o pojemności P nazywany jest licznikiem modulo P. Pojemność licznika jest zależna od liczby przerzutników, z których składa się licznik. Liczba przerzutników s potrzebna do zbudowania licznika o pojemności P musi spełniać warunek: 2s <= P. Liczbę s nazywa się długością lub liczbą bitów licznika. Zazwyczaj jeden spośród P stanów licznika jest przyjęty jako początkowy (zerowy) i może być ustawiany za pomocą specjalnego wejścia zerującego, działającego niezależnie od aktualnej zawartości licznika.

2. Podział liczników.

Ze względu na sposób doprowadzania zliczanych impulsów do wejść poszczególnych przerzutników rozróżnia się trzy typy liczników:

• asynchroniczne (szeregowe),

• synchroniczne (równoległe),

• asynchroniczno - synchroniczne (szeregowo - równoległe)

3. Co to są liczniki rewersyjne?

Liczniki umożliwiające liczenie impulsów w obu kierunkach określa się jako dwukierunkowe (rewersyjne).

4. Różnica pomiędzy licznikiem synchronicznym a asynchronicznym.

W licznikach asynchronicznych impulsy są podawane tylko na wejście pierwszego przerzutnika. Wyjście pierwszego przerzutnika steruje drugim przerzutnikiem itd. Zmiana stanu każdego członu następuje więc dopiero po zmianie poprzedniego członu, a nie synchronicznie z sygnałem wejściowym. Ostatni człon otrzymuje impulsy wejściowe opóźnione o sumę czasów przełączania wszystkich poprzednich członów. W licznikach synchronicznych sygnał wejściowy podawany jest równocześnie na wszystkie stopnie. Zmiana stanu danego stopnia następuje wówczas, gdy wszystkie poprzednie stopnie znajdują się w stanach końcowych. Informacja o tym, że dany stopień znajduje się w stanie końcowym, jest przesyłana do następnych stopni w postaci sygnału przeniesienia za pośrednictwem dodatkowego układu kombinacyjnego. Zaletą liczników synchronicznych jest większa szybkość działania wynikająca z faktu, że zmiana stanu wszystkich przerzutników następuje jednocześnie (z dokładnością do czasów propagacji przeniesień przez układ kombinacyjny); natomiast wadą - większa złożoność wynikająca z konieczności generowania przeniesień.

5. Licznik Johnsona (pseudopierścieniowy)

Licznik Johnsona otrzymuje się łącząc negację wyjścia ostatniego przerzutnika z wejściem pierwszego przerzutnika. Pojemność takiego licznika wynosi 2n, gdzie n - ilość przerzutników. Rejestr przesuwający ze sprzężeniem przez sumę modulo 2 nosi nazwę rejestru liniowego. Rejestr taki może pracować jako licznik o maksymalnej pojemności 2n-1. Stan 00...00 nie jest prawidłowy w takim liczniku, ponieważ ze stanu tego nie na przejścia do innych stanów. Licznik ten należy do grupy rejestrów liczących.

Na pierwszym rysunku przedstawiono schemat ideowy układu licznika Johnsona mod. 16, zbudowanego z rejestru `164. Na drugim - licznik w kodzie Johnsona o programowej długości cyklu (wejścia X1, X2), zbudowanego także z rejestru `164.

6. Licznik pierścieniowy XS = Qn-1

Licznik pierścieniowy - podobnie licznik Johnsona i licznik liniowy - należy do grupy rejestrów liczących.

W liczniku pierścieniowym wyjście ostatniego przerzutnika jest podane na wejście pierwszego. W liczniku takim krąży najczęściej tylko jedno zero lub jedna jedynka (ustawione wcześniej), przesuwając się na sąsiednie wyjście po każdym impulsie zegarowym. Podczas przesuwania mogą pojawić się w rejestrze stany nieprawidłowe, które mogą być korygowane. Korekcję stanów nieprawidłowych zapewnia sprzężenie zwrotne typu

Przy takim sprzężeniu otrzymuje się licznik pierścieniowy samokorygujący. Sprzężenie takie zapewnia korekcję zbędnych jedynek, doprowadzając do tego, że w rejestrze krążyć będzie tylko jedna jedynka. Sprzężenie

zapewnia korekcję zbędnych zer, doprowadzając do tego, że w rejestrze krążyć będzie tylko jedno zero.

7. Układ antykoincydencyjny (zabezpieczający)

Jest to układ elektroniczny o 2 wejściach, dający impuls użyteczny na wyjściu tylko wtedy, gdy na jednym z nich pojawi się impuls, pod warunkiem, że nie nastąpi to w pewnym przedziale czasu po pojawieniu się impulsu na drugim wejściu; wykorzystywany w technice rejestracji cząstek jonizujących.

8. Parametry licznika

Przydatność licznika do pracy w określonych systemach cyfrowych może być oceniona w oparciu o jego podstawowe parametry:
- szybkość działania określa się przez podanie maksymalnej dopuszczalnej częstotliwości fmax impulsów zliczanych.
- czas ustalania zawartości licznika.
- długością cyklu lub pojemnością licznika -  liczbę stanów przyjmowanych przez licznik w jednym pełnym cyklu

9. Różnica pomiędzy licznikiem a rejestrem

Licznik służy do zliczania impulsów i pamiętania ich liczby (do tyłu albo do przodu) inaczej zwiększa lub zmniejsza wartości informacji, natomiast rejestry służą do przechowywania informacji w postaci bitów.( zapamiętywania informacje, nie zlicza ich).

10. Co to jest dzielnik częstotliwości

Jest to układ, na którego wyjściu otrzymuje się jeden impuls co p impulsów wejściowych, czyli częstotliwość wyjściowa dzielnika jest p-krotnie mniejsza od częstotliwości wejściowej. W odróżnieniu od liczników, dzielnik częstotliwości ma tylko jedno wyjście. Licznik może być dzielnikiem, na odwrót nie.

Synchroniczne dzielniki częstotliwości można projektować przy użyciu tych samych metod algebraicznych, co w przypadku liczników synchronicznych. Dzielniki asynchroniczne można projektować metodą rozkładu współczynnika podziału p na czynniki wg zależności:

p = 2ⁿ (2k +1) n, k = 0, 1, 2…

11. Co to jest licznik mod 2

Licznik asynchroniczny modulo 2 jest realizowany poprzez zliczanie impulsów wejściowych i prezentowaniu wyniku na porcie wyjściowym. Jego działanie polega na zliczaniu impulsów wejściowych do dwóch:

---