- Apa itu Kaunter?
- Apa itu Asinkron?
- Kaunter tak segerak
- Kaunter Terpadu Asinkron dan Kaunter Dekad
- Jadual Waktu Kaunter Dekad Asinkron dan Jadual Kebenarannya
- Membuat Pembilang, Contoh, dan Kebolehgunaan Tidak Asinkron
- Pembahagi Kekerapan
- Kelebihan dan Kekurangan Pembilang Asinkron
Apa itu Kaunter?
Pembilang adalah peranti yang dapat menghitung peristiwa tertentu berdasarkan berapa kali peristiwa tertentu berlaku. Dalam sistem logik digital atau komputer, penghitung ini dapat menghitung dan menyimpan berapa kali peristiwa atau proses tertentu berlaku, bergantung pada isyarat jam. Jenis pembilang yang paling biasa adalah litar logik digital berurutan dengan input satu jam dan pelbagai output. Hasilnya mewakili nombor perpuluhan berkod binari atau binari. Setiap denyutan jam sama ada menambah bilangan atau mengurangkan bilangannya.
Apa itu Asinkron?
Asynchronous bermaksud ketiadaan penyegerakan. Sesuatu yang tidak ada atau berlaku pada masa yang sama. Dalam aliran pengkomputeran atau telekomunikasi, Asynchronous bermaksud mengawal masa operasi dengan mengirim nadi hanya apabila operasi sebelumnya selesai dan bukannya menghantarnya dalam selang waktu yang tetap.
Kaunter tak segerak
Sekarang kita faham bahawa apa yang bertentangan dan apa makna perkataan Asynchronous . Pembilang tak segerak boleh dikira menggunakan input jam tak segerak. Pembilang boleh dibuat dengan mudah menggunakan flip-flop. Oleh kerana kiraan bergantung pada isyarat jam, sekiranya terdapat pembilang tak segerak, bit keadaan berubah disediakan sebagai isyarat jam ke flip-flop berikutnya. Flip-flop tersebut disambungkan secara bersiri bersama-sama, dan denyutan jam bergelombang di kaunter. Oleh kerana denyut jam riak, ia sering disebut penghitung riak. Pembilang tak segerak boleh mengira 2 n - 1 kemungkinan keadaan pengiraan.
Kaunter Terpadu Asinkron dan Kaunter Dekad
Oleh kerana terdapat bilangan output maksimum untuk pembilang Asinkron seperti MOD-16 dengan resolusi 4-bit, ada juga kemungkinan untuk menggunakan pembilang Asinkron asas dalam konfigurasi bahawa keadaan penghitungannya akan kurang daripada jumlah output maksimum mereka. Kaunter modulo atau MOD adalah salah satu jenis pembilang. Konfigurasi dibuat sedemikian rupa sehingga penghitung akan menetapkan semula dirinya menjadi nol pada nilai pra-konfigurasi dan mempunyai urutan terpotong.
Oleh itu, jika pembilang dengan bilangan peleraian tertentu (Resolusi n-bit) dihitung disebut sebagai pembilang urutan penuh dan di sisi lain, jika kiraannya kurang daripada bilangan maksimum, disebut sebagai pembilang terpotong.
Untuk mendapatkan kelebihan input tak segerak di flipflop, pembilang Asynchronous Truncated dapat digunakan dengan logik gabungan.
Pembilang tak segerak Modulo 16 dapat diubahsuai menggunakan gerbang logik tambahan dan dapat digunakan dengan cara yang output akan memberikan output penghitung dekad (dibahagi dengan 10), yang berguna dalam menghitung nombor perpuluhan standard atau dalam litar aritmetik. Kaunter jenis ini disebut sebagai Pembilang Dekad.
Pembilang Dekad memerlukan penetapan semula ke sifar apabila output mencapai nilai perpuluhan 10.
Sekiranya kita mengira 0-9 (10 langkah) nombor binari akan -
| Kiraan Nombor | Nombor Perduaan | Nilai Perpuluhan |
| 0 | 0000 | 0 |
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 0100 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
Oleh itu, Apabila output mencapai 1001 (BCD = 9), kaunter perlu diset semula. Untuk menetapkan semula kaunter, kita perlu memasukkan keadaan ini kembali ke input semula. Pembilang yang berukuran 0000 (BCD = 0) hingga 1001 (BCD = 9), disebut sebagai BCD atau pembilang Perpuluhan berkod Binari.
Jadual Waktu Kaunter Dekad Asinkron dan Jadual Kebenarannya
Dalam gambar di atas, sebuah kaunter Asinkron asas digunakan sebagai konfigurasi kaunter dekad menggunakan 4 JK Flip-Flops dan satu pintu NAND 74LS10D. Kaunter tak segerak ke atas pada setiap nadi jam bermula dari 0000 (BCD = 0) hingga 1001 (BCD = 9). Setiap output flip-flop JK memberikan digit binari, dan keluar binari dimasukkan ke flip-flop berikutnya sebagai input jam. Dalam keluaran akhir 1001, iaitu 9 dalam perpuluhan, output D yang merupakan bit Paling Penting dan Output A yang merupakan bit Paling Kurang, kedua-duanya berada dalam Logik 1. Kedua-dua output ini dihubungkan melalui input 74LS10D. Apabila nadi jam seterusnya diterima, output 74LS10D mengembalikan keadaan dari Logic High atau 1 ke Logic Low atau 0.
Dalam keadaan seperti ketika 74LS10D mengubah output, 74LS73 JK Flip-flop akan diset semula kerana output dari gerbang NAND disambungkan melintasi input 74LS73 CLEAR. Apabila flip-flop diset semula, output dari D ke A semuanya menjadi 0000 dan output dari gerbang NAND diset semula ke Logik 1. Dengan konfigurasi seperti itu, litar atas yang ditunjukkan dalam gambar menjadi Modulo-10 atau penghitung dekad.
Jadual kebenaran dari kaunter Dekad ditunjukkan dalam jadual seterusnya-
| Denyutan Jam | Nilai Perpuluhan | Keluaran - D | Keluaran - C | Keluaran - B | Keluaran - A |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Gambar di bawah menunjukkan rajah masa dan status 4 output pada isyarat jam. Nadi reset juga ditunjukkan dalam rajah.
Membuat Pembilang, Contoh, dan Kebolehgunaan Tidak Asinkron
Kita dapat mengubah kitaran penghitungan untuk pembilang Asinkron menggunakan kaedah yang digunakan dalam memangkas output pembilang. Untuk kitaran pengiraan yang lain, kita dapat mengubah sambungan input di seberang gerbang NAND atau menambahkan konfigurasi gerbang logik yang lain.
Seperti yang telah kita bincangkan sebelumnya, bahawa modulus maksimum dapat dilaksanakan dengan bilangan flip-flop adalah 2 n. Untuk ini, jika kita ingin merancang pembilang tak segerak yang terpotong, kita harus mengetahui kuasa dua yang paling rendah, yang lebih besar atau sama dengan modulus yang kita mahukan.
Sebagai contoh, jika kita mahu mengira 0 hingga 56 atau mod - 57 dan mengulangi dari 0, bilangan flip-flop tertinggi yang diperlukan adalah n = 6 yang akan memberikan modulus maksimum 64. Sekiranya kita memilih bilangan flip-flop yang lebih sedikit modulus tidak akan mencukupi untuk mengira nombor dari 0 hingga 56. Sekiranya kita memilih n = 5 MOD maksimum akan menjadi = 32, yang tidak mencukupi untuk pengiraan.
Kita boleh merangkumi dua atau lebih penghitung riak 4-bit dan mengkonfigurasi setiap individu sebagai formasi " dibahagi dengan 16" atau " dibahagi dengan 8" untuk mendapatkan pembilang MOD-128 atau lebih ditentukan.
Di segmen 74LS, 7493 IC dapat dikonfigurasi sedemikian rupa, seperti jika kita mengkonfigurasi 7493 sebagai kaunter " dibahagi dengan 16 " dan melancarkan chipset 7493 lain sebagai kaunter " dibahagi dengan 8 ", kita akan mendapat frekuensi " bahagi dengan 128" pembahagi.
IC lain seperti 74LS90 menawarkan penghitung riak atau pembahagi yang dapat diprogramkan yang boleh dikonfigurasikan sebagai pembahagi dengan 2, bahagikan dengan 3 atau bahagikan dengan 5 atau kombinasi lain juga.
Sebaliknya, 74LS390 adalah pilihan fleksibel lain yang boleh digunakan untuk pembahagian besar dengan nombor dari 2 hingga 50,100 dan kombinasi lain juga.
Pembahagi Kekerapan
Salah satu kegunaan terbaik dari pembilang tak segerak adalah menggunakannya sebagai pembahagi frekuensi. Kita dapat mengurangkan frekuensi jam tinggi ke nilai stabil yang boleh digunakan jauh lebih rendah daripada jam frekuensi tinggi sebenar. Perkara ini sangat berguna sekiranya elektronik digital, aplikasi berkaitan masa, jam digital, gangguan sumber penjana.
Katakan kita menggunakan IC pemasa NE555 klasik yang merupakan Monostable / Astable Multivibrator, berjalan pada 260 kilohertz dan kestabilannya adalah +/- 2%. Kita boleh menambahkan penghitung riak 18-bit “ Divided by 2” dan mendapatkan output stabil 1 Hz yang boleh digunakan untuk menghasilkan kelewatan 1 saat atau denyutan 1 saat yang berguna untuk jam digital.
Ini adalah litar sederhana untuk menghasilkan frekuensi atau masa yang stabil dari sumber yang tidak stabil dengan membahagikan frekuensi menggunakan pembilang riak. Pengayun kristal yang lebih tepat dapat menghasilkan frekuensi tinggi tepat selain daripada penjana isyarat.
Kelebihan dan Kekurangan Pembilang Asinkron
Kaunter tak segerak boleh dibina dengan mudah menggunakan flip-flop Jenis D. Mereka dapat diimplementasikan menggunakan rangkaian pembagi " divide by n ", yang menawarkan lebih banyak fleksibilitas pada aplikasi yang berkaitan dengan julat penghitungan yang lebih besar, dan penghitung yang terpotong dapat menghasilkan jumlah bilangan modulus.
Tetapi, di sebalik ciri tersebut, kaunter Asinkron menawarkan beberapa batasan dan kekurangan.
Semasa menggunakan pembilang Asynchronous, flip-flop output penyegerakan semula tambahan diperlukan untuk menyegerak semula flipflops. Juga, Untuk kiraan urutan terpotong, apabila tidak sama dengan, diperlukan logik maklum balas tambahan.
Semasa mengira sebilangan besar bit, kerana sistem rantai, penundaan penyebaran demi tahap berturut-turut menjadi terlalu besar yang sangat sukar untuk disingkirkan. Dalam keadaan sedemikian, pembilang segerak lebih pantas dan boleh dipercayai. Terdapat juga kesalahan penghitungan di Kaunter Asinkron apabila frekuensi jam tinggi digunakan di seberang.