Лічильник з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом

В цих лічильниках кожний наступний тригер (і + 1) – го розряду запускається від інформаційних виходів (Q _i , ) попереднього тригера і – го розряду, а вхідний для лічильника лічильний сигнал надходить на вхід тригера першого розряду. Схема асинхронного двійкового чотирьохрозрядного сумуючого лічильника на JK–тригерах з послідовним переносом наведена на рис. 1.

Рис. 1. Асинхронний двійковий чотирьохрозрядний лічильник на JK–тригерах з послідовним переносом

а) – схема лічильника; б) – часова діаграма роботи лічильника.

Розглянемо роботу лічильника, вважаючи, що в початковому стані в ньому записаний код 0000 за допомогою сигналу «Вст. 0». У лічильнику вихід кожного попереднього тригера Q _{i – 1} сполучений із входом синхронізації C _iнаступного тригера. На інформаційні входи J і K тригерів постійно подаються сигнали 1. Нагадаємо, що в JK–тригерах це допустимо, в цьому випадку сигнал, поданий на вхід синхронізації (С) змінює стан тригера на протилежний. Отже, перший вхідний сигнал x _лічвстановить перший тригер лічильника Тг₁ (тригер молодшого розряду) в стан 1, всі ж інші тригери лічильника залишаться в стані 0. Другий вхідний сигнал встановить тригер Тг₁в стан 0; третій – знову в стан 1 і т.д. Вхідними сигналами тригера Тг₂будуть вже сигнали, що знімаються з прямого виходу тригераТг₁. Отже, перший раз в стан 1 тригер Тг₂встановиться тільки після того, як на виході тригера Тг₁пройде перший сигнал, а в стан 0 – після того як пройде другий сигнал, і т.д. Вхідними сигналами тригера Тг₃будуть вже сигнали, що знімаються з прямого виходу тригераТг₂, і т.д. Після того як на вхід лічильника буде подана серія сигналів (імпульсів), наприклад пройде п’ять вхідних імпульсів, на виходах тригерів лічильника встановиться код 0101, що і буде відповідати цифрі 5. Отже, лічильник підраховує кількість імпульсів, поданих на його вхід. В таблиці 1 відображені стани тригерів лічильника при надходженні на лічильний вхід першого розряду серії вхідних сигналів x _ліч.

Звичайно лічильник має коло встановлення в стан 0 (встановлення тригерів в 0). Але початковий стан тригерів не обов’язково повинний бути нульовим. В лічильник може бути записане заздалегідь деяке число і вже з нього починається операція лічби поодиноких вхідних сигналів.

Таблиця 1. Стани тригерів лічильника при надходженні на лічильний вхід першого розряду серії вхідних сигналів x _ліч.

Недоліком асинхронного лічильника з послідовним переносом є те, що він має залежність тривалості перехідного процесу, який визначає час реєстрації, від його розрядності. Із збільшенням розрядності лічильника знижується гранична частота його роботи. Це обумовлено тим, що збільшується затримка надходження сигналу на вхід С старших розрядів відносно моменту надходження вхідного сигналу x _ліч на вхід С першого розряду лічильника. З часової діаграми (рис. 1-б) видно, що затримка спрацьовування четвертого розряду лічильника t ₄ набагато більша за затримку в першому розряді – t ₁. Це може призвести до викривлення інформації в лічильнику. Так, наприклад, на момент надходження дев’ятого вхідного сигналу тригер четвертого розряду ще не встановився в належний стан після надходження восьмого сигналу і інформація, знята з лічильника між восьмим і дев’ятим вхідними сигналами, буде недостовірною.