Это говорит о том, что если, например, необходимо снимать информацию после каждого входного импульса, период следования их должен быть T>nT_ТГ .

Существенное ухудшение быстродействия с ростом разрядности – основнй недостаток счетчиков с последовательным переносом.

2.2 Вычитающие счетчики

При подаче на вход вычитающего счетчика одного счетного импульса ранее записанное в нем число уменьшается на единицу.Принципы построения вычитающих счетчиков основаны на правилах вычитания двоичных чисел и отличаются от принципов построения суммирующих счетчиков лишь тем, что если триггеры имеют прямой вход +1, то его подключают к прямому выходу предыдущего триггера, если вход инверсный, то подключают к инверсному выходу.

На рис. 2 приведен пример, аналогичный рис. 1. Здесь дополнительный вход S позволяет предварительно устанавливать все триггеры в единичное состояние.

Рис.2

Заметим, что данный счетчик можно рассматривать как суммирующий, а суммирующий (рис. 1) — как вычитающий при инвертировании выходных сигналов Q_i , или съеме информации с выходов Q_i .

2.3 Реверсивные счетчики

Они могут работать как в режиме суммирования, так и вычитания Переключение режимов осуществляется коммутацией счетных входов всех триггеров (кроме триггера младшего разряда) инверсным или прямым выходам предыдущих триггеров (рис. 3). Переключение режима выполняет сигнал разрешения Е'. При Е'=1 прямой вход i-го триггера коммутируется к прямому выходу (i – l)-го триггера, что соответствует режиму вычитания. При E’=0 вход подключается к инверсному выходу, и триггер становится суммирующим.

Рис. 3

Универсальность реверсивного счетчика достигается ценой введения дополнительно n-1 логических элементов и ухудшения быстродействия:

где t_ЗД.СР – среднее время задержки переключения ЛЭ И-ИЛИ.

Заметим, что правило соединения информационных входов триггеров для получения суммирующих и вычитающих счетчиков распространяется и на счетчики с ускоренным переносом. Поэтому с целью сокращения материала ниже рассматриваются счетчики только суммирующего типа.

3. Счетчики со сквозным переносом

Как известно, триггер i-го разряда переключается, если (i - 1)-й триггер к моменту поступления на его вход очередного счетного сигнала T’_{i -1} находился в единичном состоянии, т.е. имеет место Q’_{i -1} T’_{i -1} = 1. Поэтому с целью ускорения переноса можно входной сигнал T’_{i ‑1} пропустить на вход i-го триггера с помощью элемента И, минуя (i-1)-й триггер (рис 4).

Рис. 4

Триггеры могут быть асинхронными и синхронными. Соответственно этому счетчики получаются асинхронными или синхронными. Счетчик на рис. 4 будет синхронным, если в качестве счетного входа использовать вход синхронизации С, показанный пунктиром.

Из временных диаграмм для асинхронного счетчика, представленных на рис. 4 в, видно, что благодаря схеме переноса на входы второго, третьего и т. д. триггеров транзитом передаются соответственно каждый второй, четвертый и т.д. входные импульсы. При этом прохождение импульсов на вход последнего триггера задерживается на время переноса

.

Время установления счетчика

.

Принимая во внимание, что время задержки прохождения сигнала через ЛЭ И меньше, чем через триггер, выигрыш в быстродействии у счетчиков со сквозным переносом по сравнению со счетчиками с последовательным переносом очевиден. Однако здесь, больше объем оборудования.

У синхронного счетчика со сквозным переносом счетным входом является объединенный вход синхронизации Cвсех триггеров, благодаря чему они переключаются одновременно. Информационный вход первого триггера становится входом разрешения режима счета Е (на рис. 4, а обозначение входов для данного варианта показано в скобках, а условное изображение приведенона рис. 4,г). При E’ = 1 все сигналы T’_I =0, и счетчик находится в режиме хранения. При Е' = 1 устанавливается режим счета.

Время переноса и время установления здесь такие же, как и у асинхронного счетчика. Однако поскольку в асинхронном счетчике в течение всего времени T_УСТ идет непрерывное (с задержкой t_ЗД.СР ) переключение триггеров, то для съема информации необходимо дополнительное время, т.е. увеличение периода следования входных импульсов. В синхронном счетчике триггеры переключаются одновременно (по счетному импульсу) и лишь потом происходит перенос в цепи логических элементов. Значит, для съема информации дополнительного времени не требуется – можно использовать время T_ПЕР . В этом смысле быстродействие синхронного счетчика выше, чем асинхронного.

4. Счетчики и делители с коэффициентомпересчета, отличным от 2ⁿ

Большое распространение получили счетчики и делители с K_n ≠ 2ⁿ . Так, в цифровых индикаторных устройствах доминируют двоично-десятичные счетчики (K_n = 10).

Принцип построения счетчиков с K_n ≠ 2ⁿ сводится к следующему. Берут такое число nтриггеров, чтобы выполнялось условие