Счётчик

Это накопительный узел КС, предназначенный для подсчёта числа импульсов поступивших на вход.
Счётчики можно классифицировать по признаку:
1. в зависимости от структуры (бывают с последовательным переносом, со сквозным, с групповым).
2. в зависимости от алгоритма реализации (суммирующие, вычитающие, реверсивные, с предустановкой).
3. в зависимости от модуля счёта (двоичные, десятичные).

УГО

C CT2 22 21 R 20

Q₃

Q₂
Q₁

Характеристики счётчика:
1. коэффициент пересчёта – количество импульсов поступивших на вход, которые переводят счётчик в исходное состояние.
2. время реакции – это интервал времени между поступлением входного сигнала и окончанием переходного процессора в счётчик.
3. разрешающая способность – минимальный допустимый период следования входных сигналов, в котором счётчик работает без сбоев.

Счётчик с последовательным переносом на основе T-триггера.
Функциональная схема регистра.

T T R

T T R

T T R

Q₁ Q₂ … Q_n

Q₂ Q₂ … Q_n

Временные диаграммы трёхразрядного счётчика.

C

Q₁ 0 1 0 1 0 1 0 1 t

Q₂ 1 1 1 1 t

Q₃ 1 1 1 1 t

При появлении импульса на входе наблюдается последовательное переключение каждого из взаимосвязанных триггеров, период переключения каждого триггера увеличивается в два раза по сравнению с предыдущим. Модуль пересчёта, т.е. число состояний счётчика между его обнулениями 2³.

Таблица. Состояния трёхразрядного счётчика.

Q3	Q2	Q1	Вход
Двоичные	Десятичные

Сумматоры

Это комбинационное цифровое устройство, предназначенное для суммирования двоичных чисел. С помощью сумматора можно выполнять операции умножения, вычитания, сложения, деления, преобразования числа в дополнительный код. Сумматор состоит из логических элементов, а результат для записи направляется в регистры.

Классификация:
1. по числу входов (полусумматор, одноразрядный и многоразрядный).
2. многоразрядные бывают последовательные и параллельные (по способу организации меж разрядных переносов).
3. по способу тактирования (асинхронные и синхронные).
4. по системе счисления (двоичные, двоично-десятичные и прочие).

a PSM S (HS) b P

УГО. Полусумматор.

a,b – входы
S – выход – сумма
P – выход – перенос

Схема PSM.

a S
b

Одноразрядный сумматор имеет три входа и два выхода. Третий вход служит для сигнала переноса из предыдущего разряда. Основной элемент многоразрядного сумматора выполняет арифметическое сложение одноразрядных двоичных чисел. Операции сложения и вычитания бывают последовательные и параллельные. Последовательные – это поочерёдное, разряд за разрядом, сложение на одноразрядной схеме. При параллельном сложении используется столько одноразрядных сумматоров, сколько разрядов в исходных числах. Эти сумматоры взаимодействуют по цепям переноса. В структуре АЛУ используют сумматоры и регистр результата.

PI SM S a b P0

УГО. Одноразрядный сумматор.

PI SM S0 a0 S1 a1 S2 a2 S3 a3 b0 P0 b1 b2 b3

УГО. Двоичный многоразрядный сумматор.

PI SM S a b P0

PI SM S a b P0

PI SM S a b P0

PI SM S a b P0

Принципиальная схема многоразрядного двоичного сумматора.

P_i S₀
A₀
B₀

A₁ S₁

B₁

A₂ S₂

B₂

A₃ S₃

B₃ P₀