- Apa itu Kaunter?
- Pembilang Segerak
- Kaunter Naik Segerak
- Kaunter Bawah Segerak
- Diagram Masa Pembilang Segerak
- Kaunter Dekad 4 bit-segerak
- Mencetuskan maklumat berkaitan Pulse
- Kelebihan dan Kekurangan Pembilang Segerak
- Penggunaan Pembilang Segerak
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.
Pembilang Segerak
Synchrounous umumnya merujuk kepada sesuatu yang diselaraskan dengan orang lain berdasarkan masa. Isyarat segerak berlaku pada kadar jam yang sama dan semua jam mengikuti jam rujukan yang sama.
Dalam tutorial Kaunter Asinkron sebelumnya, kita telah melihat bahawa output kaunter tersebut secara langsung dihubungkan dengan input pembilang seterusnya dan membuat sistem rantai, dan kerana sistem rantai ini kelewatan penyebaran muncul semasa peringkat penghitungan dan membuat kelewatan penghitungan. Di kaunter segerak, input jam di semua flip-flop menggunakan sumber yang sama dan membuat isyarat jam yang sama pada masa yang sama. Jadi, pembilang yang menggunakan isyarat jam yang sama dari sumber yang sama pada masa yang sama dipanggil pembilang segerak.
Kaunter Naik Segerak
Dalam gambar di atas, reka bentuk kaunter Sinkron asas ditunjukkan sebagai kaunter atas Sinkron. A 4-bit segerak ke atas kaunter mula mengira dari 0 (0000 dalam perduaan) dan kenaikan atau mengira ke atas untuk 15 (1111 dalam perduaan) dan kemudian mula pengiraan kitaran baru dengan mendapatkan semula. Kekerapan pengoperasiannya jauh lebih tinggi daripada pembilang tak segerak yang sama. Juga, tidak ada kelewatan penyebaran di kaunter segerak hanya kerana semua flip-flop atau tahap kaunter berada dalam sumber jam selari dan jam memicu semua pembilang pada masa yang sama.
Jam luaran secara langsung diberikan kepada semua Flip-flop JK pada masa yang sama secara selari. Sekiranya kita melihat litar, flip-flop pertama, FFA yang merupakan bit paling tidak signifikan dalam pembilang segerak 4-bit ini, disambungkan ke input luaran Logik 1 melalui pin J dan K. Kerana hubungan ini, logik TINGGI melintasi isyarat Logik 1, mengubah keadaan flip-flop pertama pada setiap nadi jam.
Peringkat seterusnya, FFB flip-flop kedua, pin input J dan K disambungkan melintasi output Flip-flop pertama. Untuk kes FFC dan FFD, dua pintu AND yang berasingan memberikan logik yang diperlukan di seberang. Gerbang AND itu mencipta logik menggunakan input dan output dari tahap sebelumnya.
Kita boleh membuat urutan pengiraan yang sama yang digunakan di pembilang Asinkron dengan membuat keadaan di mana setiap flip-flop mengubah keadaannya bergantung pada sama ada semua output flip-flop sebelumnya adalah logik TINGGI atau tidak. Tetapi dalam senario ini, tidak akan ada kesan riak hanya kerana semua flip-flop dicatat pada masa yang sama.
Kaunter Bawah Segerak
Perubahan sedikit pada bahagian AND, dan dengan menggunakan output terbalik dari JK flip-flop, kita dapat membuat Synchronous Down Counter. Kaunter 4-bit Synchronous down mula dikira dari 15 (1111 dalam binari) dan penurunan atau kiraan ke bawah ke 0 atau 0000 dan selepas itu ia akan memulakan kitaran pengiraan baru dengan mendapatkan reset. Di kaunter bawah segerak, input AND Gate diubah. Input FFA Flip-flop pertama sama seperti yang kami gunakan di kaunter sinkronisasi sebelumnya. Daripada secara langsung memberi makan output flip-flop pertama ke flip-flop berikutnya, kami menggunakan pin output terbalik yang digunakan untuk memberi input J dan K di FFB flip-flop seterusnya dan juga digunakan sebagai pin input di seluruh AND pintu gerbang. Sama seperti litar sebelumnya, dua pintu AND memberikan logik yang diperlukan untuk dua Flip-flops FFC dan FFD seterusnya.
Diagram Masa Pembilang Segerak
Pada gambar di atas, input jam melintasi flip-flop dan rajah masa output ditunjukkan. Pada setiap nadi jam, pembilang segerak akan berurutan. Keluaran penghitungan di empat pin output adalah tambahan dari 0 hingga 15, dalam binari 0000 hingga 1111 untuk kaunter atas 4-bit segerak. Selepas 15 atau 1111, kaunter menetapkan semula ke 0 atau 0000 dan hitung sekali lagi dengan kitaran pengiraan baru.
Untuk kaunter bawah Synchronous di mana output terbalik dihubungkan melintasi gerbang AND, langkah penghitungan bertentangan berlaku. Kaunter mula mengira dari 15 atau 1111 hingga 0 atau 0000 dan kemudian dimulakan semula untuk memulakan kitaran pengiraan baru dan bermula sekali lagi dari 15 atau 0000.
Kaunter Dekad 4 bit-segerak
Sama seperti kaunter Asinkron, kaunter Dekad atau kaunter BCD yang boleh dihitung 0 hingga boleh dibuat dengan flip-flop lata. Sama seperti pembilang tak segerak, ia juga akan mempunyai ciri "bahagikan dengan n" dengan modulo atau nombor MOD. Kita perlu meningkatkan jumlah MOD kaunter Sinkron (boleh dalam konfigurasi Naik atau Bawah).
Berikut adalah litar kaunter Dekad Sinkron 4-bit ditunjukkan-
Litar di atas dibuat menggunakan pembilang binari segerak, yang menghasilkan urutan kiraan dari 0 hingga 9. Logik tambahan dilaksanakan untuk urutan keadaan yang diingini dan untuk menukar pembilang binari ini menjadi pembilang dekad (nombor 10 asas, Perpuluhan). Apabila output mencapai kiraan 9 atau 1001, penghitung akan diset semula ke 0000 dan sekali lagi dihitung hingga 1001.
Dalam litar di atas, gerbang AND akan mengesan urutan pengiraan mencapai 9 atau 1001 dan mengubah keadaan flip-flop ketiga dari kiri, FFC untuk mengubah keadaannya pada denyutan jam seterusnya. Kaunter kemudian ditetapkan semula menjadi 000 dan sekali lagi mula dikira sehingga 1001 tercapai.
MOD-12 boleh dibuat dari litar di atas jika kita mengubah kedudukan gerbang AND dan ia akan mengira 12 keadaan dari 0 (0000 dalam binari) menjadi 11 (1011 dalam binari) dan kemudian tetapkan semula ke 0.
Mencetuskan maklumat berkaitan Pulse
Terdapat dua jenis flip-flops yang dipicu tepi, tepi positif atau tepi negatif.
Flip-flop Positive Edge atau Rising Edge mengira satu langkah apabila input jam mengubah keadaannya dari Logik 0 ke Logik 1, dalam istilah lain Logik Rendah ke Logik Tinggi.
Sebaliknya, Edge Negatif atau flip-flop Edge yang jatuh menghitung satu langkah apabila input jam mengubah keadaannya dari Logik 1 ke Logik 0, dalam istilah lain Logik Tinggi ke Logik Rendah.
Pembilang riak menggunakan jam jatuh atau tepi negatif yang dipicu plus untuk menukar keadaan. Ada sebab di sebalik itu. Ini akan menjadikan peluang yang lebih mudah untuk melancarkan kaunter bersama kerana bit yang paling Penting dari satu kaunter dapat mendorong input jam di kaunter seterusnya.
Tawaran kaunter segerak dijalankan dan bawa masuk untuk aplikasi berkaitan penghubung kaunter. Oleh kerana itu, tidak ada kelewatan penyebaran di dalam litar.
Kelebihan dan Kekurangan Pembilang Segerak
Sekarang kita sudah biasa dengan pembilang Synchronous dan apa perbezaan antara pembilang Asinkron dan pembilang Segerak. Pembilang segerak menghilangkan banyak batasan yang tiba di kaunter tak segerak.
The kelebihan kaunter segerak adalah seperti yang berikut
- Lebih mudah untuk merancang daripada kaunter Asynchronous.
- Ia bertindak serentak.
- Tiada kelewatan penyebaran yang berkaitan dengannya.
- Urutan kiraan dikawal menggunakan pintu logik, kemungkinan ralat lebih rendah.
- Operasi lebih pantas daripada kaunter Asinkron.
Walaupun terdapat banyak kelebihan, satu kelemahan utama bekerja dengan kaunter Synchronous adalah bahawa ia memerlukan banyak logik tambahan untuk dilakukan.
Penggunaan Pembilang Segerak
Beberapa aplikasi di mana pembilang segerak digunakan-
- Kawalan Gerak Mesin
- Kaunter RPM motor
- Pengekod Poros Putar
- Penjana jam digital atau nadi.
- Sistem Jam Digital dan Penggera.