Увод у бројаче - Врсте бројача

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Бројач је дигитални уређај и излаз бројача укључује унапред дефинисано стање засновано на примени импулса такта. Излаз из бројач се може користити за избројати број импулса. Генерално, бројачи се састоје од флип-флоп распореда који може бити синхрони бројач или асинхрони бројач. У синхроном бројачу, само један такт и / п је дат свим јапанкама, док је у асинхроном бројачу о / п јапанке је сигнал сата из оближњег. Примене микроконтролера потребно је бројање спољашњих догађаја као што су тачно генерисање интерног кашњења и учесталост импулсних склопова. Ови догађаји се често користе у дигиталним системима и рачунарима. Оба ова догађаја могу се извршити софтверским техникама, али софтверске петље за бројање неће дати тачан резултат, мало важније функције се не раде. Ове проблеме могу отклонити тајмери ​​и бројачи у микроконтролерима који се користе као прекиди.

Бројачи

Бројачи



Врсте бројача

Бројачи се могу сврстати у различите типове према начину рада. Су


  • Асинхрони бројачи
  • Синхрони бројачи
  • Асинхрони бројачи деценије
  • Синхрони бројачи деценије
  • Асинхрони бројачи горе-доле
  • Синхрони бројачи горе-доле

За боље разумевање ове врсте бројача, овде разговарамо о неким бројачима.



Асинхрони бројачи

Дијаграм 2-битног асинхроног бројача приказан је испод. Спољни сат је повезан само са сатом и / п ФФ0 (први флип-флоп). Дакле, овај ФФ мења стање на опадајућој ивици сваког импулса такта, али ФФ1 се мења само када се активира опадајућом ивицом К о / п од ФФ0. Због интегралног кашњења ширења кроз ФФ, промена импулса такта и / п и промена К о / п ФФ0 никада не могу да се догоде тачно у исто време. Дакле, ФФ-ови се не могу истовремено активирати, генеришући асинхрону операцију.

Асинхрони бројачи

Асинхрони бројачи

Имајте на уму да су због једноставности промене К0, К1 и ЦЛК на горњем дијаграму приказане као истовремене, иако је ово асинхрони бројач. Заправо, постоји мало кашњење б / н када се промене К0, К1 и ЦЛК.

Генерално су сви ЦЛЕАР и / пс повезани заједно, тако да пре почетка бројања тада један импулс може очистити све ФФ-ове. Тактни импулс уведен у ФФ0 таласа се кроз нове бројаче након кашњења ширења, попут мрешкања на води, па отуда и назив Риппле Цоунтер.


Шема кола двобитног бројача мрешкања укључује четири различита стања, од којих се свако састоји од вредности бројача. Исто тако, бројач са н ФФ може имати 2Н стања. Број стања у бројачу назива се његов мод број. Стога је двобитни бројач мод-4 бројач.

Асинхрони бројачи деценије

У претходном бројачу су 2н државе. Али, могући су и бројачи са државама мањим од 2н. Они су дизајнирани да имају бр. стања у њиховим серијама. Они се називају скраћеним секвенцама које се постижу вођењем бројача у рециклажу пре него што прођу кроз сва његова стања. Уобичајени модул за бројаче са скраћеним редоследом је 10. Бројач са 10 стања у својој серији назива се бројач деценија. Имплементирано коло бројача деценија дато је у наставку.

Дијаграм асинхроног бројача десетљећа

Дијаграм асинхроног бројача десетљећа

Када се бројач изброји до десет, тада ће се избрисати сви ФФ-ови. Приметите да се за декодирање броја 10 користе само К1 и К3, што се назива делимично декодирање. Истовремено, једна од осталих држава од 0-9 имаће и К1 и К3. Низ табеле бројача деценија дат је у наставку.

Редослед бројача десетљећа

Редослед бројача десетљећа

Асинхрони бројачи горе-доле

У одређеним апликацијама, бројач мора бити у стању да броји и горе и доле. Доњи круг је тробитни бројач горе-доле, који броји ГОРЕ или ДОЉЕ на основу статуса управљачког сигнала. Када је УП и / п на 1, а ДОЉЕ на / на 0, НАНД капија између ФФ0 и ФФ1 пребациће неинвертовани о / п (К) флип флопа (ФФ0) у сат и / п јапанке (ФФ1). Исто тако, неинвертовани о / п Флип Флоп1 ће бити пребачен кроз другу НАНД капију у сат и / п флип-флоп2. Стога ће бројач рачунати.

Асинхрони дијаграм кола бројача горе-доле

Асинхрони дијаграм кола бројача горе-доле

Једном када је контрола и / п (ГОР) на 0, а ДОЉЕ на 1, инвертирани о / пс флип-флоп0 (ФФ0) и флип-флоп1 (ФФ) се засебно преносе у сат и / пс ФФ1 & ФФ2 . Ако се ФФ првобитно промене на 0, бројач ће проћи кроз доњу серију док се примењују и / п импулси. Приметите да је асинхрони бројач нагоре-надоле спорији од бројача УП / довн бројач због додатног кашњења ширења које уводе НАНД капије.

Редослед асинхроног бројача горе-доле

Редослед асинхроног бројача горе-доле

Синхрони бројачи

У ово врста бројача , ЦЛК и / пс свих ФФ су повезани заједно и активирају се помоћу и / п импулса. Дакле, сви ФФ тренутно мењају стања. Дијаграм кола доле је тробитни синхрони бројач. Улази Ј и К флип-флоп0 повезани су на ХИГХ. Флип-флоп 1 има своје Ј & К и / пс повезане на о / п флип-флоп0 (ФФ0), а улази Ј & К флип-флоп2 (ФФ2) повезани су на о / п АНД улаза који напајају се о / пс флип-флоп0 и флип-флоп1. Када су оба излаза ФФ0 и ФФ1 ВИСОКА. Позитивна ивица четвртог ЦЛК импулса проузроковаће да ФФ2 промени своје стање због АНД улаза.

Дијаграм синхроног бројача

Дијаграм синхроног бројача

Серија табеле тробитних бројача дата је у наставку. Главна предност ових бројача је у томе што нема све већег кашњења јер се сви ФФ-ови паралелно активирају. Тако ће максимална радна фреквенција овог синхроног бројача бити знатно већа него код еквивалентног бројача мрешкања.

ЦЛК импулси синхроних бројача

ЦЛК импулси синхроних бројача

Синхрони бројачи деценије

Синхрони бројач броји од 0-9 слично асинхроном бројачу, а затим поново рециклира нулу. Овај процес се врши враћањем 1010 стања у стање 0000. Ово се назива скраћеном секвенцом, која се може дизајнирати помоћу доњег кола.

Дијаграм синхроног декадног бројача

Дијаграм синхроног декадног бројача

Из серија на левом столу то можемо уочити

  • К0 се веже на сваком ЦЛК импулсу
  • К1 се мења на следећем импулсу такта сваки пут када је К0 = 1 & К3 = 0.
  • К2 се мења на следећем импулсу такта сваки пут када је К0 = К1 = 1.
  • К3 се мења на следећем ЦЛК импулсу сваки пут када је К0 = 1, К1 = 1 & К2 = 1 (бројање 7) или када је К0 = 1 & К3 = 1 (бројање 9).
Редослед бројача синхроног десетљећа

Редослед бројача синхроног десетљећа

Горе наведене карактеристике користе се код И капија или ИЛИ капија . Логички дијаграм овога је приказан на горњем дијаграму.

Синхрони бројачи горе-доле

У наставку су дати тробитни синхрони бројач горе-доле, табеларни облик и серије. Ова врста бројача има контролу горе / доле и / п слично асинхроном бројачу горе-доле, која се користи за контролу смера бројача кроз одређену серију.

Шема синхроних бројача горе-доле

Шема синхроних бројача горе-доле

Низ табела приказује

  • К0 се веже на сваком ЦЛК импулсу и за серију горе и доле
  • Када је К0 = 1 за горњу серију, тада се стање К1 мења на следећем ЦЛК импулсу.
  • Када је К0 = 0 за доњу серију, тада се стање К1 мења на следећем ЦЛК импулсу.
  • Када је К0 = К1 = 1 за горњу серију, тада се стање К2 мења на следећем ЦЛК импулсу.
  • Када је К0 = К1 = 0 за доњу серију, тада се стање К2 мења на следећем ЦЛК импулсу.
Редослед бројача синхроног десетљећа

Редослед бројача синхроног десетљећа

Горе наведене карактеристике користе се са капијом АНД, ИЛИ капијом и НЕ капијом. Логички дијаграм овога је приказан на горњем дијаграму.

Примене бројача

Примене бројача углавном укључују дигиталне сатове и мултиплексирање. Најбољи пример бројача паралелан је серијској логици претворбе података о којој се говори у наставку.

Скуп битова, који истовремено раде на паралелним линијама, назива се паралелним подацима. Скуп битова који се изводи на једном реду у временској серији назива се серијским подацима. Претварање паралелних у серијске податке обично се врши помоћу бројача како би се добио бинарни низ података, одабир и / пс МУКС-а, како је објашњено у доњем колу.

Претварање паралелних у серијске податке

Претварање паралелних у серијске податке

У горњем кругу, бројач модуло-8 састоји се од К о / пс, који су повезани на податке, одаберите и / пс 8-битни МУКС . Прва 8-битна група паралелних података примењује се на улазе МУКС-а. Како бројач пролази кроз бинарну серију од 0-7, сваки бит почиње са Д0, серијски се бира и прослеђује кроз МУКС до линије о / п. Након 8-ЦЛК импулса, бајт података је промењен у серијски формат и послат кроз далековод. Затим се бројач поново обради на 0 и поново серијски мења још један паралелни бајт у сличном процесу.

Дакле, овде се ради о бројачима и врстама бројача, што укључује асинхроне бројаче, синхроне бројаче, асинхроне бројаче деценије, синхроне бројаче деценије, асинхроне бројаче горе-доле и синхроне бројаче горе-доле. Даље, било какве недоумице у вези са овом темом или тајмери ​​и бројачи у микроконтролеру 8051 молимо вас да коментаришете у одељку за коментаре испод.