Кратко о бројачу таласа са дијаграмима кола и времена

Током пажљивог посматрања производне линије стаклених боца, које су машине паковале као 10 боца по пакету, радознала питања постављају питање - Како машина зна да броји број боца? Шта учи машине како рачунати? Тражење одговора за решавање ове радозналости довешће до врло занимљивог изума названог - „ Цоунтер’с ”. Бројачи су склоп који рачуна броја примењених тактних импулса. Обично се дизајнирају помоћу јапанки. На основу начина примене сата за њихово функционисање бројачи су класификовани као Синхрони и Асинхрони бројачи . У овом чланку, погледајмо асинхрони бројач који је познат као Риппле цоунтер .

Шта је таласни бројач?

Пре скока на Риппле Цоунтер, упознајмо се са терминима Синхрони и Асинхрони бројачи . Бројачи су склопови направљени помоћу јапанки. Синхрони бројач, као што и само име говори, има све јапанке радећи синхронизовано са импулсом такта као и једни друге. Овде се импулс сата примењује на сваки флип флоп.

Док се у асинхроном бројачу тактова импулс примењује само на почетни флип флоп чија би се вредност сматрала ЛСБ-ом. Уместо импулса сата, излаз првог флип-флопа делује као импулс такта следећем флип-флопу, чији се излаз користи као сат следећем флип-флопу у реду и тако даље.

Тако се у Асинхроном бројачу након транзиције претходног флип флопа одвија транзиција следећег флип флопа, не истовремено као што се то види у Синхроном бројачу. Овде су јапанке повезане у аранжману Мастер-Славе.

Риппле Цоунтер: Таласни бројач је асинхрони бројач. Име је добио јер се импулс сата таласа кроз коло. Бројач таласа н-МОД садржи н број јапанки и круг може да броји до 2^н вредности пре него што се ресетује на почетну вредност.

Ови бројачи могу рачунати на различите начине на основу својих кола.

УП ЦОУНТЕР: Броји вредности у растућем редоследу.
ДОЉЕ ШТАТЕЉ: Броји вредности у опадајућем редоследу.
ШТАТЕЉ ГОРЕ-ДОЉЕ: Бројач који може рачунати вредности у правцу напред или уназад назива се бројач горе-доле или реверзибилни бројач.
ПОДЕЛИ Н БРОЈАЧ: Уместо у бинарни систем, понекад можемо захтевати да избројимо до Н који је од основе 10. Бројач таласа који може да броји до вредности Н који није степен 2 назива се Поделимо са Н бројачем.

Дијаграм таласа бројача и дијаграм времена

Тхе рад бројача мрешкања може се најбоље разумети помоћу примера. На основу броја коришћених јапанки могу се дизајнирати 2-битни, 3-битни, 4-битни ... .. бројачи мрешкања. Погледајмо рад 2-бита бинарни бројач мрешкања да разуме концепт.

ДО бинарни бројач може рачунати до 2-битне вредности, тј. 2-МОД бројач може рачунати 2^два= 4 вредности. Како је овде н вредност 2, користимо 2 јапанке. Приликом одабира типа јапанке треба имати на уму да се Риппле бројачи могу дизајнирати само користећи оне јапанке које имају услов за пребацивање као у ЈК и Т јапанке .

Бинарни бројач таласа помоћу ЈК флип флопа

Распоред кола а бинарни бројач мрешкања је као што је приказано на доњој слици. Ево два ЈК јапанке Користе се Ј0К0 и Ј1К1. ЈК улази јапанки снабдевају се високонапонским сигналом који их одржава у стању 1. Симбол за импулс такта означава негативно активирани импулс сата. Са слике се може приметити да се излаз К0 првог флип флопа примењује као часовни импулс на други флип флоп.

Бинарни таласач помоћу ЈК флип флопа

Овде је излаз К0 ЛСБ, а излаз К1 је МСБ бит. Функционисање бројача може се лако разумети помоћу Табеле истине ЈК флип флопа.

Дакле, према табели Истина, када су оба улаза 1, следеће стање ће бити допуна претходног стања. Ово стање се користи у риппле флип флопу. Како смо применили високи напон на све ЈК улазе јапанки, они су у стању 1, тако да морају да пребацују стање на негативном одлазећем крају импулса такта, тј. на прелазу 1 до 0 тактног импулса. Временски дијаграм бинарног бројача мрешкања јасно објашњава операцију.

Временски дијаграм бинарног таласа бројача

Из временског дијаграма можемо приметити да К0 мења стање само током негативне ивице примењеног сата. У почетку је јапанка у стању 0. Флип-флоп остаје у стању док примењени сат не пређе са 1 на 0. Како су вредности ЈК 1, флип флоп би требало да се пребацује. Дакле, мења стање од 0 до 1. Процес се наставља за све импулсе сата.

Долазећи до другог флип флопа, овде је таласни облик генерисан флип флопом 1 дат као тактни импулс. Дакле, као што можемо видети на временском дијаграму када К0 пређе са 1 на 0, стање К1 се мења. Овде не узимајте у обзир горњи импулс такта, само пратите таласни облик К0. Имајте на уму да се излазне вредности К0 сматрају ЛСБ, а К1 МСБ. Из временског дијаграма можемо приметити да бројач броји вредности 00,01,10,11, затим се ресетује и започиње поново од 00,01, ... док се импулси сата не примене на Ј0К0 флип флоп.

3-битни таласни бројач помоћу ЈК флип-флопа - Табела истине / дијаграм времена

У 3-битном бројачу мрешкања у колу се користе три јапанке. Како је овде вредност „н“ три, бројач може бројати до 2³= 8 вредности, тј. 000,001.010.011.100.101.110.111. Шема кола и дијаграм времена дати су у наставку.

Бинарни таласач помоћу ЈК флип флопа

3-битни дијаграм времена бројача таласа

Овде је излазни таласни облик К1 дат као импулс такта флип флопу Ј2К2. Дакле, када К1 пређе са 1 на 0 прелаза, стање К2 се мења. Резултат К2 је МСБ.

4-битни таласни бројач помоћу ЈК флип флопа - дијаграм круга и временски дијаграм

У 4-битном бројачу мрешкања н вредност је 4, тако да се користе 4 ЈК јапанке и бројач може да броји до 16 импулса. Испод дијаграм кола и временски дијаграм дати су заједно са табелом истине.

4-битни таласни бројач помоћу ЈК флип флопа

4-битни дијаграм времена бројача таласа

4-битни таласни бројач помоћу Д флип флопа

Када је реч о избору флип флопа за Риппле бројач, дизајнирајући важну ствар коју треба узети у обзир је да флип флоп треба да садржи услов за пребацивање стања. Овај услов задовољавају само Т и ЈК јапанке.

Из табеле истине од Д јапанка , јасно се може видети да не садржи услов за пребацивање. Дакле, када се користи као Риппле бројач Д флип флоп почетна вредност је 1. Када импулс такта прође кроз транзицију од 1 до 0, флип флоп би требало да промени стање. Али према табели истине када је Д вредност 1, она остаје на 1 док се вредност Д не промени на 0. Дакле, таласни облик Д0-флип флопа ће увек остати 1, што није корисно за бројање. Дакле, Д флип флоп се не узима у обзир за изградњу Риппле Цоунтера.

Поделити са Н бројачем

Таласни бројач броји вредности до 2^н. Дакле, бројање вредности које нису степени 2 није могуће са кола које смо до сада видели. Али модификовањем, можемо направити бројач мрешкања како бисмо пребројали вредност која се не може изразити као степен 2. Такав бројач се назива Поделити са Н бројачем .

Децаде Цоунтер

Број јапанки н који ће се користити у овом дизајну бира се на такав начин да 2^н> Н где је Н бројач бројача. Заједно са јапанкама, додаје се капија за повратне информације тако да се на бројачу Н сви јапанке ресетују на нулу. Овај круг повратне спреге је једноставно а НАНД гате чији су улази излази К оних јапанки чији је излаз К = 1 на бројачу Н.

Погледајмо коло бројача за који је вредност Н 10. Овај бројач је познат и као Децаде цоунтер колико броји до 10. Овде би број јапанки требало да буде 4 због 2⁴= 16> 10. А при бројању од Н = 10 излази К1 и К3 ће бити 1. Дакле, они су дати као улази у НАНД капију. Излаз НАНД капије примењује се на све јапанке, чиме се ресетују на нулу.

Недостаци Риппле Цоунтер-а

Време ширења ношења је време потребно бројачу да доврши свој одговор на дати улазни импулс. Као и код бројача мрешкања, импулс такта је асинхрони, потребно је више времена да се заврши одговор.

Примене Риппле Цоунтер-а

Ови бројачи се често користе за мерење времена, мерење фреквенције, мерење удаљености, мерење брзине, стварање таласних облика, подела фреквенције, дигитални рачунари, директно бројање итд.

Дакле, ово је све о томе кратке информације о бројачу таласа, рад бинарних, 3-битних и 4-битних бројача помоћу ЈК-Флип Флоп-а заједно са шемом шема, дијаграм тачења бројача таласа , и табела истине. Главни разлог за изградњу бројача мрешкања са Д-Флип Флопом, недостаци и примена Риппле Цоунтера. ево питања за вас, шта је 8-битни таласни бројач ?