Rezumat: Aceasta analizează contoarele sincrone, algoritmii lor de operare, parametrii, schemele tipice de incluziune, precum și modalitățile de implementare pe baza lor a unor funcții care apar frecvent.
Contoarele sincrone (sau paralele) reprezintă cel mai rapid tip de contoare. Creșterea adâncimii bitului în anumite condiții nu duce la o creștere a întârzierii totale a călătoriei. Adică, putem presupune că contoarele sincrone funcționează ca contoare ideale, ale căror biți sunt declanșate simultan, în paralel. Întârzierea în funcționarea contorului în acest caz este aproximativ egală cu întârzierea operării unui flip-flop. O astfel de viteză se realizează printr-o complicație semnificativă a structurii interne a microcircuitului.
În același timp, dezavantajul contoarelor sincrone este un control mai complex asupra funcționării lor în comparație cu contoarele asincrone și cu contoarele sincrone cu transfer asincron. Prin urmare, se recomandă utilizarea contoarelor sincrone numai în cazurile în care este într-adevăr nevoie de o viteză foarte mare. tranziție foarte mare a ratei de biți. În caz contrar, complexitatea schemei de control nu poate fi justificată.
Fig. 10.1. Schema de timp a contoarelor binare sincrone
Diagrama de temporizare a numărătorului sincron (Fig. 10.1) diferă de diagrama de sincronizare a contorului sincron cu metoda de transfer asincron de formare a semnalului transporta utilizat în contoarele în cascadă pentru a crește adâncimea de biți. Semnalul de transmisie CR (din engleza "Carry") este generat în acest caz atunci când toate ieșirile contorului sunt setate la una (în contorizare directă) sau la zero (pentru factura inversă inversă). Semnalul ceasului de intrare nu participă la generarea semnalului de transfer.
Când în cascadă (co permit o lungime mai mare cuvânt), de exemplu, două ceas contor intrările C de ambele contoare sunt combinate, iar primul semnal contra transporta alimentat la Count Activare intrare (ECT) al doilea contra. Drept rezultat, cel de-al doilea contor va conta la fiecare șaisprezece ceas de intrare (deoarece acesta va declanșa numai când este transferat de la primul contor). Semnalele de ieșire ale celui de-al doilea contor vor fi comutate pe marginea semnalului comun de ceas simultan cu semnalele de ieșire ale primului contor. Condiția de funcționare corectă va fi în acest caz următoarea: pentru perioada semnalului de ceas trebuie să fie produs semnalul de transfer al primului contor.
Fig. 10.2. Contoare sincrone din seriile standard
Seria standard de microcircuite include mai multe tipuri de contoare sincrone (paralele) (Figura 10.2). Ele diferă în modul în care sunt contorizate (semnale binare sau binare-zecimale, reversibile sau nereversibile) și semnale de control (prezența sau absența unui semnal de resetare). Toate contoarele sunt numărate pe frontul pozitiv al semnalului de ceas. toate au o ieșire de transport CR și intrări de expansiune pentru cascadă. Toți contoarele au capacitatea de a înregistra informații în paralel.
Tabelul 10.1. Moduri de funcționare a contoarelor IE9 și IE10
Contoarele IE9 și IE10 diferă una de cealaltă numai prin faptul că IE9 este zecimale binare. și IE10 - binar. Microcircuitele au o intrare de resetare asincronă -R, la nivelul zero la care toate ieșirile de numărător sunt reinițializate la zero. Factura (numai linie dreaptă) se face pe frontul crescător pe intrarea de ceas C. înregistrarea paralelă se efectuează sincronizat la marginea în creștere pe intrarea de ceas C în timpul unui semnal de permisiune de înregistrare -EWR zero. Semnalele ECR ("Enable Carry") și ECT ("Enable Count") se utilizează atunci când jetoanele în cascadă. Diferența dintre aceste semnale este că semnalul ECR nu numai că interzice numărarea ca semnal ECT, dar interzice și generarea unui semnal de transfer CR. Numărătoarea este valabilă pentru semnale singulare pe intrările ECT și ECT și pentru un singur semnal la intrarea -EWR. Un semnal de transfer CR pozitiv este generat cu cel mai mare cod posibil la ieșirile contorului (15 pentru IE10 și 9 pentru IE9) și cu un semnal pozitiv la intrarea ECR. Tabelul modurilor de funcționare ale contoarelor IE9 și IE10 este prezentat în Tabelul. 10.1.
Contoarele IE12 (zecimale binare) și IE13 (binare) diferă de IE9 și IE10 prin faptul că ele sunt reversibile, adică recunosc ca fiind directe. și factura. În plus, au un management oarecum diferit. Acestea sunt, de asemenea, numărate pe marginea pozitivă a semnalului de ceas C la nivelul zero la intrarea de rezoluție a contului ECT. Numărătoarea directă se efectuează la nivelul zero la intrarea comenzii U / D, invers - la un nivel la intrarea U / D. Comutarea nivelurilor pentru intrările U / D și ECT este permisă numai atunci când un semnal pozitiv pe intrarea de ceas C. Reset IE12 și IE13 contoarele la zero, nu există, dar există posibilitatea de înregistrare în paralel asincron de informații cu privire la nivelul zero semnal paralel înregistrare -WR.
Un semnal pozitiv la ieșirea CR transportului paralel apare atunci când codul de maxim (15 IE13 și IE12 9) pentru numărare în sus sau ajunge la codul zero în timpul contului inversă (inverse). Există, de asemenea, o ieșire de transfer serială P a cărui impuls negativ este generat cu un semnal pozitiv CR și repetă un impuls negativ la intrarea ceasului C (similar cu contoarele considerate anterior IE6 și IE7).