Счетчики
Практически невозможно создать сложное электронное устройство, не используя такие цифровые элементы как счетчики. Уже по их названию можно понять, что они используются для счёта электрических импульсов. Существует два основных вида счетчиков - двоичные и десятичные.
Двоичные (бинарные) счетчики выдают результат счета в двоичном виде (с различным количеством разрядов). Они более удобны для наращивания разрядов счета и создания счетчиков с произвольными коэффициентами деления. Десятичные счетчики позволяют отображать количество поступающих импульсов в привычном десятичном коде. Также существуют комбинированные двоично-десятичные счетчики.
В основе счетчиков лежат уже знакомые тебе триггеры, включенные последовательно. Их комбинация с различными вспомогательными логическими элементами и образует внутреннюю структуру большинства двоичных и десятичных счетчиков.
Десятичные счетчики
В наш конструктор входит счетчик-делитель CD4017. Он может отобразить количество поступивших импульсов (от 0 до 9) с помощью 10-и выходов. Количество импульсов отображается с помощью логической «1» на соответствующем выводе. Обозначение выводов и цоколевка/распиновка этого счетчика представлены на рисунке.
Описание выводов микросхемы CD4017 приведено в таблице.
| Номер вывода | Обозначение | Описание |
|---|---|---|
| 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11 | Q0-Q9 | Выходы счетчика-делителя |
| 12 | СO (Carry Out) | Выход переноса (CLK/10) |
| 13 | EC (Enable Count) | Разрешение счета. Лог. 1 - запрещение счета. Лог. 0 - разрешение счета |
| 14 | C (Clock) | Вход тактовых импульсов |
| 15 | R (Reset) | Сброс |
Лучше понять работу этого счетчика тебе поможет временнáя диаграмма сигналов, приведенная на рисунке. Временная диаграмма — это еще один способ описания работы цифрового элемента. В отличие от таблицы истинности временная диаграмма позволяет увидеть изменение выходных сигналов с течением времени, поэтому она лучше подходит для описания последовательностных элементов (элементов с памятью).
В верхней части диаграммы изображены входные импульсы, поступающие на вход С. Ниже изображены сигналы на выходах. Нетрудно заметить, что с каждым тактовым импульсом логическая единица последовательно появляется на одном из выходов Q0-Q9 счетчика. Таким образом, видно, что сигнал лог. «1» присутствует на том выходе Q, сколько импульсов поступило на вход С. Кроме того, можно увидеть, что изменение выходных сигналов происходит по переднему фронту входного импульса, когда входной импульс переходит из лог «0» в лог. «1».