Circuit design
DIY
Electronics for beginners

4-битный BCD-счётчик

Original author: YADUKRISHNAN K M
Translation Tutorial

BCD означает binary coded decimal — двоично-десятичный, то есть, счётчик считает с нуля не до пятнадцати, а только до девяти, а при десятом импульсе снова сбрасывается на нуль. Для этого в нём предусмотрен дополнительный узел.

Собственно счётчик, как обычно, представляет собой цепочку из четырёх T-триггеров:



Дополнительный узел сброса подключается к трём старшим битам счётчика и срабатывает в момент перехода с числа 9 до числа 10, вырабатывая сигнал сброса, и вместо 10 получается сразу 0:



От структурной схеме переходим к принципиальной:



На фрагменте схемы, не выделенном никаким цветом, сверху показаны четыре одинаковых T-триггера. Чуть ниже расположены буферные каскады, каждый из которых сопрягает выход предыдущего триггера с входом следующего. Выход четвёртого триггера через такой же каскад подключён к входу первого. Ещё чуть ниже показаны ключи для управления светодиодами. Если внутренняя индикация не нужна, их можно исключить. Прямые выходы Q0 — Q3 и инверсные Q0' — Q3' продолжат работать как прежде.

Оранжевым цветом на схеме выделен дополнительный узел сброса. Переключатель в нижнем положении соединяет один из трёх входов этого узла с общим проводом, отчего счётчик при необходимости превращается в обычный двоичный. Принудительный сброс не происходит, счётчик переходит от числа 15 к числу 0 при переполнении. В верхнем положении переключателя на вход узла поступают все требуемые сигналы, сигнал сброса вырабатывается как описано выше, и счётчик работает как двоично-десятичный. Устроен узел так: на двух диодах выполнен элемент ИЛИ, на двух соединённых последовательно транзисторах — элемент И. Затем следует буферный каскад, с которого через четыре диода сигнал сброса поступает на каждый из четырёх триггеров.

Наконец, зелёным цветом выделен фрагмент с тактовым генератором. Он состоит из симметричного мультивибратора и буферного инвертирующего каскада. Генератор нужен только для отладки схемы, затем его нужно исключить, а вход счётчика подключить к источнику импульсов, которые требуется подстчитывать.

Видео работы устройства:


+36
4.8k 36
Support the author
Comments 9