Счётчик (электроника)
Счётчик числа импульсов — устройство, на выходах которого получается двоичный или двоично-десятичный код, соответствующий числу 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).
Схему двоичного счётчика можно получить с помощью формального синтеза, однако более наглядным путём представляется эвристический. Временная диаграмма двоичного счётчика — последовательность двоичных чисел от нуля до , где n — разрядность счётчика. Наблюдение за разрядами чисел, составляющих диаграмму, приводит к пониманию структурной схемы двоичного счётчика. Состояния младшего разряда демонстрируют чередование нулей и единиц вида 01010101…, что естественно, так как младший разряд переключается на каждый такт синхронизации. В следующем разряде наблюдается последовательность пар нулей и единиц вида 00110011… . В третьем разряде образуется последовательность из четвёрок нулей и единиц 00001111… и т. д. При этом, каждый следующий разряд переключается с частотой, в два раза меньшей, чем данный.
Известно, что счётный триггер делит частоту входных импульсов на два. Сопоставив этот факт с указанной выше закономерностью, видим, что счётчик может быть построен в виде цепочки последовательно включённых счётных триггеров. Заметим, кстати, что согласно ГОСТу входы элементов изображаются слева, а выходы справа. Соблюдение этого правила ведёт к тому, что в числе, содержащемся в счётчике, младшие разряды расположены левее старших.
Выше рассмотрены схемы двоичных последовательных счётчиков, то есть таких счётчиков, в которых при изменении состояния определённого триггера возбуждается последующий триггер, причём триггеры меняют свои состояния не одновременно, а последовательно. Если в данной ситуации должны изменить свои состояния n триггеров, то для завершения этого процесса потребуется n интервалов времени, соответствующих времени изменения состояния каждого из триггеров. Такой последовательный характер работы является причиной двух недостатков последовательного счётчика: меньшая скорость счёта по сравнению с параллельными счётчиками и возможность появления ложных сигналов на выходе схемы. В параллельных счётчиках синхронизирующие сигналы поступают на все триггеры одновременно.