слева от него, если же N = 0, то - выходом триггера, стоящего справа iDi = Qi-i-N+Qi+iN). Таким образом, при N=\ тактовые импульсы производят сдвиг информации вправо, а при ,,JV = 0 - сдвиг информации влево.

15. Кольцевые счетчики

Простейшие кольцевые счетчики - это замкнутые в кольцо регистры сдвига, по которым под воздействием входных импуль-сов циркулируют одна или несколько кодовых единиц. Счетчик

---<

Чп*1

Рис. 31. Схемы кольцевых счетчиков

при этом имеет максимальный коэффициент пересчета, равный количеству входящих в него триггеров.

Для построения кольцевых счетчиков можно применять все типы регистров сдвига, рассмотренные в предыдущем параграфе. При использовании (-триггеров на вход К данного триггера вместо сигнала Q с выхода предыдущего триггера можно подать постоянный потенциал / (рис. 31, а). Входной импульс в этом случае будет также устанавливать данный триггер в состояние нуль, если предыдущий триггер находится в нуле, или опрокидывать его в единицу, если данный триггер находится в нуле, а предыдущий в единице.

Вариант кольцевого счетчика на нетактируемых /К-тригге-рах показан на рис. 31,6. В счетчиках, показанных на рис. 31, й-и б, в исходном состоянии все триггеры находятся в нуле,.

а один Б единице. Приходящий входной импульс k опрокидывает триггер, который был в единице, в состояние нуль. Поскольку выход Q этого триггера соединен со входом J следующего триггера, то последний при этом устанавливается в состояние единица.

Работа простейшего кольцевого счетчика, например, на пяти триггерах может быть описана следующей таблицей кодовых комбинаций (по кольцу продвигается одна единица): k О Q Q Q Q Неприятной особенностью кольцевых

0 1* 0 0 о* 0 счетчиков является возможность сбоев, вы-

1 0 1 0 0 0 званных появлением лишних или исчез-

2 0 0 1 0 0 новением нужных кодовых единиц в коль-

4 Q Q Q Q j це. Причем эти сбои, раз возникнув, могут

5 1 0 0 0 0 существовать во время счета неопределен-

но долго, если не принять специальных мер к их устранению. В качестве меры, препятствующей существованию лишних единиц, может быть использовано, например, введение в счетчик логической цепи, разрешающей перепись единицы из последнего триггера в первый только при условии, что все остальные триггеры находятся в состоянии нуль. На рис. 31, е показана схема подобного кольцевого счетчика, в котором устраняются сбои, проявляющиеся как в появлении лишних единиц в кольце, так и в потере единственной необходимой единицы. Здесь выходы всех триггеров соединены со входами ячейки «НЕ - ИЛИ», выход которой в свою очередь присоединен к управляющему входу первого триггера. До тех пор пока хотя бы один триг>ер находится в единице, на выходе цепи «НЕ - ИЛИ» будет потенциал нуль. Когда последний триггер установится в нуль {Qn = 0) и все предыдущие также будут находиться в нуле, на выходе цепи появится потенциал единица. Следующий тактовый импульс установит в единицу первый триггер.

Интересно, что в счетчике рис. 31 при количестве триггеров п получаем коэффициент пересчета п--1. Следовательно, ячейка «НЕ-ИЛИ» как бы заменяет (п+1)-& триггер в кольце, и с ее выхода можно снимать потенциал, соответствующий выходу отсутствующего (n-f 1)-го триггера, Qn+i-

Счетчик Джонсона. Так часто называют в иностранной литературе [40, I] кольцевой счетчик, который также строится на основе замкнутого регистра сдвига, но с одной перекрестной связью.

На рис. 32, а показан пример подобного счетчика построенного на (-триггерах. Как видно из рисунка, на входы J к К всех триггеров, кроме первого, поданы сигналы с выходов соответственно Q и Q предыдущего. На входе же J я К первого триггера поданы сигналы с инверсного и прямого выходов последнего (перекрестная связь).

а) к

Чп-1

Qn-1

Рис. 32. Схемы кольцевых счетчиков на основе регистра сдвига с одной перекрестной связью (счетчики Джонсона)

В отличие от рассмотренных выше простейших кольцевых счетчиков счетчик Джонсона имеет коэффициент пересчета, вдвое больший числа составляющих его триггеров. В частности, если счетчик (рис. 32, а) составлен из пяти триггеров (и = 5), то он будет иметь десять устойчивых состояний, описываемых следующими кодовыми комбинациями:

Как видно из таблицы, при счете вначале от первого триггера до последнего распространяется «волна единиц», а затем «волна нулей». Код, в котором работает счетчик Джонсона, называют кодом Либау-Крейга [34].

В счетчике Джонсона, как и в других кольцевых счетчиках, также возможны сбои в виде появления лишних волн нулей или единиц. Для их устранения в десятичном счетчике может быть введена, например, двухвходовая ячейка «И» в цепь связи выхода Qs последнего триггера со входом К первого. На второй вход этой ячейки необходимо подать сигнал с выхода Q4