Счетчики с обратным отсчетом

Кроме счетчиков прямого отсчета, к которым относится схема, изобра­женная на рис. 1.22, существуют счетчики с обратным отсчетом (иногда такой счетчик называют инверсным). В таком счетчике при поступлении каждого входного импульса содержимое уменьшается на единицу. Кроме того, бывают задачи, для которых требуются универсальные счетчики, которые могут считать как в прямом, так и в инверсном направлении. Если задаваться задачей построения таких счетчиков на отдельных триг­герах и логических элементах, то мы получим довольно сложную схему. На практике используют специальные микросхемы — счетчики импуль­сов. Современная промышленность предлагает большой ассортимент таких микросхем. На рис. 1.23 изображена микросхема К555ИЕ7. Это одна из микросхем 555 серии, которая широко выпускалась в свое время в СССР, и сейчас ее можно свободно найти в продаже на радиорынках.

Микросхема 555ИЕ7 — это реверсивный четырехразрядный счетчик/делитель с возможностью предустановки. Он имеет два счетных входа, обозначенных как «+1» и «-1». По спаду каждого импульса на входе «+1» содержимое счетчика увеличивается на единицу. По спаду каждого импульса на входе 4-1» содержимое счетчика уменьшается на единицу. Счетчик имеет прямые выходы всех своих разрядов: Q0—Q3. Вход сброса служит для установки всех разрядов счетчика в нулевое состояние.

Еще одно полезное свойство описываемого счетчика — это наличие режима предустановки. Используя этот режим, можно в любой момент записать во все разряды счетчика любое четырехразрядное двоичное число. Для этого счет­чик имеет несколько дополнительных входов. Во-первых, это входы данных D0—D3. А, во вторых, это вход преду становки РЕ. Предустановка счетчика осуществляется следующим обра­зом. Сначала на входы D0—D3 подается код, который требуется записать в разряды счетчика. Затем на вход РЕ подается сигнал низкого логического уровня. По этому сигналу код, установленный на входах DO—D3, запи­шется в счетчик и тут же появится на его выходах Q0—Q3. Дальнейший счет импульсов будет производиться уже от этого нового значения.

Выходы «>15» и «<0» — это выходы переполнения.Они использу­ются при последовательном соединении нескольких таких счетчиков. В процессе счета уровень сигнала на обоих этих выходах равен единице. На выходе «>15» логический ноль появляется в том случае, если в процессе прямого счета содержимое счетчика достигнет своего максимального значения 1111₂, и на вход «+1» поступит очередной счетный импульс. Выход «<0» работает аналогично, но при обратном счете. Сигнал логи­ческого нуля появляется на этом выходе в тот момент, когда счетчик досчитает до своего нижнего предела — 0000₂, и на вход «-1» поступит очередной счетный импульс.

При последовательном соединении двух счетчиков выходы «>15» и «<0» первого счетчика соединяется соответственно с входами «+1» и «-1» второго. В результате, соединив последовательно два таких счетчика, мы получим восьмиразрядный реверсивный счетчик, который также будет иметь возможность предустановки. Таким способом можно соединять последовательно любое количество счетчиков 555ИЕ7.

Одно из применений микросхемы 555ИЕ7 — построение делителей с переменным коэффициентом деления. Простой делитель частоты, рас­смотренный в начале этой темы,дает фиксированный набор коэффици­ентов деления, который к тому же можно выбирать лишь из ограничен­ного ряда значений, являющихся степенью числа 2.