Счетчики с ускоренным переносом

Счетчики с произвольным коэффициентом счета

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Счетчики с произвольным коэффициентом счета

2. Синтез счетчика с произвольным коэффициентом счета

Счётчик — устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строиться на двухступенчатых D-триггерах, T-триггерах и JK-триггерах.

Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают через СТ (от англ. counter).

— по числу устойчивых состояний триггеров

— на двоичных триггерах

— на троичных триггерах [1]

— на n-ичных триггерах

— по модулю счёта:

— с произвольным постоянным модулем счёта;

— с переменным модулем счёта;

— по направлению счёта:

— по способу формирования внутренних связей:

— с последовательным переносом;

— с ускоренным переносом;

— с параллельным ускоренным переносом;

— со сквозным ускоренным переносом;

— с комбинированным переносом;

— по способу переключения триггера:

Условные графические обозначения счетчиков К155ИЕ1 и К155ИБ2

1. СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СЧЕТА

Принцип построения подобного класса счетных устройств состоит в исключении нескольких состояний обычного двоичного счетчика, являющихся избыточными для счетчиков с коэффициентом пересчета, отличающимися от двоичных. При этом избыточные состояния исключаются с помощью обратных связей внутри счетчика.

Число избыточных состояний для любого счетчика определяется из следующего выражения:

где М — число запрещенных состояний, К_сч — требуемый коэффициент счета; 2 m — число устойчивых состояний двоичного счетчика.

Задача синтеза счетчика с произвольным коэффициентом счета заключается в определении необходимых обратных связей и минимизации их числа. Требуемое количество триггеров определяется из выражения

где [log₂ К_сч] — двоичный логарифм заданного коэффициента пересчета К_сч, округленный до ближайшего целого числа.

В каждом отдельном случае приходится применять какие-то конкретные методы получения требуемого коэффициента пересчета. Существует несколько методов получения счетчиков с заданным коэффициентом пересчета К_сч. Один их этих методов заключается в немедленном сбросе в “0” счетчика, установившегося в комбинацию, соответствующему числу К_сч. Его называют также методом автосброса. Рассмотрим пример реализации счетчика с К_сч=10 методом автосброса. Очевидно, что “сбрасывая” двоичный четырехразрядный счетчик на нуль каждый раз, когда он будет принимать состояние 1010, можно обеспечить”возврат” счетчика в исходное состояние после каждых десяти импульсов. Подобный прием удобно применять при использовании счетчиков в интегральном исполнении, имеющих ячейки конъюнкции (И) на входах установки в нуль, как это сделано в микросхеме К1533ИЕ5. В данном примере (рис. 3.37) организованы соединения, обеспечивающие коэффициент пересчета К_сч =10.

Как следует из рис. 3.37, роль ячейки, выявляющей факт достижения кодовой комбинации 1010 на выходах счетчика, играет ячейка И, уже имеющаяся на входе сброса ИМС К1533ИЕ5.

В таблице 3.1 поясняются конфигурации соединений для получения различных коэффициентов пересчета с помощью счетчика К1533ИЕ5. Наиболее очевидные варианты получения коэффициентов (2, 4, 8, 16 ) в таблице не указаны. В графе “Соединения” таблицы указано, какие выводы микросхемы должны быть соединены между собой: например, указание 1-12 означает, что нужно соединить вывод 1 с выводом 12. В строках “Ввод” и “Выход” таблицы указаны номера выводов микросхемы, на которые следует подавать входные импульсы и с которых надлежит снимать выходные, соответственно. Следует отметить, что ИМС К1533ИЕ5 состоит из четырех счетных триггеров, один из которых имеет раздельные выводы входа и выхода, а остальные три триггера соединены последовательно по схеме асинхронного счетчика.

2. СИНТЕЗ СЧЕТЧИКА С ПРОИЗВОЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СЧЕТА

Один из методов проектирования счетчиков с заданным коэффициентом счета заключается в построении таблицы переходов, в первых столбцах которых будут отражены текущие состояния триггеров счетчика, а в последующих — следующие за ними состояния. Анализ таблицы позволяет установить те переходы, которые должны быть “сделаны” триггерами, входящими в состав счетчика. Затем с помощью управляющей таблицы соответствующего триггера находятся значения логических функций на управляющих входах триггеров, позволяющие осуществить эти переходы.

Рассмотрим пример синтеза синхронного двоично-десятичного счетчика на базе JK-триггеров. На рис. 3.38 показан граф, поясняющий последовательность переходов десятичного счетчика.

счетчик импульс произвольный проектирование

На рис.3.39 приведены карты Карно для логических функций, которым должны соответствовать сигналы, присутствующие на управляющих входах триггеров ( нулевые значения функций в клетки карты Карно не записаны).

После упрощения с помощью карт Карно полученные логические выражения, используемые для управления входами “J” и “К”, выглядят

Просмотр столбцов J₁ и К₁ показывает, что все значения либо ““, либо “1”. Так как безразличные состояния могут также участвовать в процессе упрощения, то все клетки карты Карно для J₁ и К₁ оказываются заполненными символами ““, “1” и ““. Следовательно,

Если счетчик из-за какой-либо неисправности окажется в одном из запрещенных (неиспользуемых) состояний, то его работа может быть прервана специальным сигналом и также может быть подан сигнал тревоги о неисправности в схеме счетчика. Обнаружить это позволяет схема, реализующая выражение, описывающее функцию неиспользуемых состояний

Счетчиком называют устройство, предназначенное для подсчёта числа импульсов поданных на вход.

А принцип построения счетчика с произвольным коэффициентом счета состоит в исключении нескольких состояний обычного двоичного счетчика, являющихся избыточными для счетчиков с коэффициентом пересчета, отличающимися от двоичных.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие и функциональные особенности электронных счетчиков, их классификация и разновидности, отличительные особенности: асинхронные и синхронные. Условия использования счетчиков с произвольным коэффициентом счета. Разработка логического устройства.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.09.2016

Виды счетчиков — последовательных устройств для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде, их статические и динамические параметры. Схемотехническое моделирования TV-триггера, инвертора и буфера. Динамические характеристики вентилей.

курсовая работа [5,4 M], добавлен 04.02.2011

Принципы работы счетчика двоичных чисел, методика синтеза счетчиков-делителей. Построение функциональной и принципиальной схем. Схема счетчика-делителя с коэффициентом деления 48. Применение счетчиков на интегральных схемах со средней степенью интеграции.

курсовая работа [295,0 K], добавлен 14.11.2017

Предназначение цифровой электронной техники и ее развитие. Принцип действия и классификация счётчиков, разработка принципиальной схемы. Составление структурной и функциональной схемы счётчика. Характеристика простейших одноразрядных счетчиков импульсов.

курсовая работа [409,9 K], добавлен 26.05.2010

Понятие и назначение счетчика, его параметры. Принцип построения суммирующего и вычитающего счетчика. Универсальность реверсивного счетчика. Счетчики и делители с коэффициентом пересчета, отличным от 2n. Счетчики со сквозным переносом (разные триггеры).

реферат [2,0 M], добавлен 29.11.2010

Принципы и основы работы счётчиков и сумматоров. Классификация приборов, конструктивные особенности. Основы работы в среде Multisim. Схемотехническое моделирование работы и конструкции счетчиков и сумматоров на базе триггеров и интегральных микросхем.

курсовая работа [445,8 K], добавлен 07.02.2016

Изучение структуры и алгоритмов работы асинхронных и синхронных триггеров. Суммирующие и вычитающие счетчики. Изменение коэффициента пересчета счетчиков. Временные диаграммы работы суммирующего счетчика. Логические сигналы на прямом и инверсном выходах.

лабораторная работа [614,9 K], добавлен 20.06.2011

• по числу устойчивых состояний триггеров
  • на двоичных триггерах
  • на троичных триггерах [1]
  • на n-ичных триггерах
• по модулю счёта:
  • двоично-десятичные (декада);
  • двоичные;
  • с произвольным постоянным модулем счёта;
  • с переменным модулем счёта;
• по направлению счёта:
  • суммирующие;
  • вычитающие;
  • реверсивные;
• по способу формирования внутренних связей:
  • с последовательным переносом;
  • с ускоренным переносом;
    • с параллельным ускоренным переносом;
    • со сквозным ускоренным переносом;
  • с комбинированным переносом;
  • кольцевые;
• по способу переключения триггера:
  • синхронные;
  • асинхронные;
• Счётчик Джонсона [2]

Схему двоичного счетчика можно получить с помощью формального синтеза, однако более наглядным путём представляется эвристический. Таблица истинности двоичного счетчика — последовательность двоичных чисел от нуля до 2 n − 1 -1> , где n — разрядность счётчика. Наблюдение за разрядами чисел, составляющих таблицу, приводит к пониманию структурной схемы двоичного счетчика. Состояния младшего разряда при его просмотре по соответствующему столбцу таблицы показывают чередование нулей и единиц вида 01010101. что естественно, т. к. младший разряд принимает входной сигнал и переключается от каждого входного воздействия. В следующем разряде наблюдается последовательность пар нулей и единиц вида 00110011. . В третьем разряде образуется последовательность из четверок нулей и единиц 00001111. и т.д. Из этого наблюдения видно, что следующий по старшинству разряд переключается с частотой, в два раза меньшей, чем данный.

Известно, что счетный триггер делит частоту входных импульсов на два. Сопоставив этот факт с указанной выше закономерностью, видим, что счетчик может быть построен в виде цепочки последовательно включенных счетных триггеров. Заметим, кстати, что согласно ГОСТу входы элементов изображаются слева, а выходы справа. Соблюдение этого правила ведет к тому, что в числе, содержащемся в счетчике, младшие разряды расположены левее старших.

Проверяем тепловычислитель

При осмотре вычислителя невооруженным глазом можно заметить

• следы вскрытия;
• обрыв проводов;
• мигание светодиодов;
• надписи на экране, сообщающие об аварии или выходе параметров за пределы допустимых значений (« max«);
• некоторые параметры имеют нулевые или неестественные значения (например, отрицательная температура теплоносителя);
• либо же на экране вообще ничего не отображается;
• мерцание экрана — низкий заряд батареи.

Формулы для расчета количества теплоты различаются для систем отопления открытого типа(из которых возможен забор воды) и закрытого(забор воды не ведется, утечек нет). Если в закрытой системе отопления считать тепло по формуле для открытой схемы, то при разнице расходов на подаче и обратке возможна переплата. Теплосчетчик при этом добросовестно считает по тому алгоритму, на который его запрограммировали.

Если не поступает сигнал от термопреобразователя (постоянно или время от времени), вычислитель регистрирует ошибку либо в формулу для расчета подставляется договорное значение температуры 100 или 150 градусов, т.е. в 2-3 раза больше фактического, из-за чего показания теплосчетчика завышаются.

Батарея вычислителя обычно заменяется при каждой поверке, и этого достаточно для стабильной работы прибора в течение всего межповерочного интервала, однако при определенных настройках ресурс батареи может сокращаться (маленький период замеров, высокая частота импульсов и пр.), поэтому время от времени нужно обращать внимание на уровень заряда. Заменить батарею можно не нарушая пломбы.
Все архивы вычислителей хранятся в энергонезависимой памяти и не сбрасываются при замене элемента питания.

Специальный репортаж: Почем газ для народа

Позицию Минэнерго по «умным счетчикам» разделяют в «Мособлгазе», который внедряет подобную систему в Подмосковье. Гендиректор компании Дмитрий Голубков в эксклюзивном интервью «Ъ FM» заявил, что нововведение должно касаться только частных домов, а финансироваться за счет повышения тарифов. «Я считаю, что это шаг в абсолютно правильную сторону. “Мособлгаз” давным-давно занимается установкой смарт-приборов. На сегодняшний день платят потребители. Это самый главный сдерживающий фактор — кто будет оплачивать данный прибор учета. Я считаю, что надо искать тарифные резервы, для того чтобы переложить расходы на ресурсоснабжающие организации, размазать это по тарифу. То есть это будет какой-то маленький, консервативный рост, который, по сути, не окажет большого влияния на общий счет за ресурс. Ставить в квартиры смысла нет.

Учет нужен там, где есть тепло выработка, где из газа делается тепло. Без тарифных последствий это невозможно.

Потребитель получит более качественные услуги. Все больше и больше потребителей пользуются личным кабинетом, онлайн-платежами, и для облегчения этого процесса необходим онлайн-учет. На рынке энергетики не должно быть хаоса. То есть те технологии, которые будут использоваться, должны отвечать в первую очередь нормам безопасности с точки зрения протоколов передачи данных. Соответственно, необходимо будет утвердить стандарты информационной безопасности в этих протоколах и в дальнейшем их использовать», — заявил Голубков.