ELM 20

Vysvetlite postup návrhu synchrónneho čítača podľa protokolu.

ČÍTAČE IMPULZOV

Čítač je sekvenčný logický obvod, ktorý číta (počíta) impulzy privedené na jeho vstup,

alebo delí ich frekvenciu. Skladá sa z preklápacích obvodov JK alebo D.

Podľa princípu existujú dva druhy čítačov:

- Asynchrónny čítač.

Výstup každého preklápacieho obvodu je privedený na vstup nasledujúceho.

Preklápanie preklápacieho obvodu sa uskutočňuje postupne s každým hodinovým

impulzom, čo pri viacerých preklápacích obvodoch prináša nevýhodné oneskorenie.

- Synchrónny čítač.

Čítač preklápa všetky preklápacie obvody súčasne a je riadený hodinovými

synchronizačnými hodinovými impulzmi.

SYNCHRÓNNY ČÍTAČ

V synchrónnych čítačoch sa príslušné preklápacie obvody spúšťajú súčasne, pretože

vstupy hodinových impulzov sú prepojené paralelne (obr. 4.32).

Obr. 4.32 Synchrónny čítač

Činnosť synchrónneho čítača

Čítač je zostrojený z preklápacích obvodov JK o ktorých z predchádzajúceho výkladu

vieme, že pri vstupných signáloch J = K = 1 mena svoj stav vždy s príchodom hrany

hodinového impulzu a pri vstupných signáloch J = K = 0 zotrvajú vo svojom pôvodnom stave.

Ak vychádzame z týchto vlastností preklápacieho obvodu, môžeme konštatovať, že prvý

preklápací obvod TA mení stav výstupu QA s príchodom (prípadne s odchodom) každého

hodinového impulzu, zatiaľ čo druhý preklápací obvod TB sa preklápa pri každom druhom

hodinovom impulze (výstup QB).

Podmienkou preklopenia druhého preklápacieho obvodu TB je existencia logickej 1 na

jeho vstupoch J,K i C. Nasledujúce preklápacie obvody môžu preklopiť opäť len

s podmienkou jednotkových výstupov u všetkých predchádzajúcich preklápacích obvodoch.

Túto podmienku zaisťujú prípadné členy AND. Tým je zaručené preklápanie podľa

rovnakého poriadku ako u asynchrónneho čítača – viď obr. 4.31, avšak s tým, že preklápanie

nastáva u všetkých preklápacích obvodov naraz.

Činnosť obvodu spôsobuje, rovnako ako u asynchrónneho čítača, že počet vstupných

impulzov (alebo ich kmitočet) sa delí dvoma, štyrmi, ôsmimi a šestnástimi. Po šestnástich

impulzoch sa uvedie výstup počítača do pôvodného (počiatočného) stavu.

Znížený počet impulzov je možné znázorniť na displeji a tak presne merať aj pomerne

vysoké kmitočty.

Synchrónne čítače sú zložitejšie, ale ich kmitočet čítania, limitovaný oneskorením len

jedného stupňa, môže byť preto vyšší ako u asynchrónnych čítačov.

Okrem dvojkových čítačov, ktoré počítajú vstupné impulzy v dvojkovom kóde, existujú

čítače s rôzne skráteným čítacím cyklom. Najčastejšie sa stretávame s dekadickými čítačmi,

ktoré sú zapojené tak, že za dvojkovým stavom 1001(2) = 9(10) nasleduje stav 0000(2) = 0(10)

a súčasne je generovaný impulz pre prenos do vyššieho dekadického rádu. Skrátenie čítacieho

impulzu je dosiahnuté pomocnými kombinačnými obvodmi. Dekadické čítače môžu byť

zapojené ako synchrónne alebo ako asynchrónne. Podobne sa napríklad pre číslicové hodiny

používajú čítače s cyklom do 6 a do 12. Existujú i zapojenia s ľubovoľne nastaviteľným

čítacím cyklom. Bližšie údaje a zapojenie týchto čítačov – viď [11].