Trumpa informacija apie bangų skaitiklį su grandinės ir laiko schemomis

Atidžiai stebėdamas stiklo butelių, kuriuos mašinos supakavo po 10 butelių vienoje pakuotėje, gamybos liniją, smalsus klausimas kelia klausimą - kaip mašina žino, kaip suskaičiuoti butelių skaičių? Kas moko mašinas skaičiuoti? Ieškant atsakymo norint išspręsti šį įdomumą, bus sukurtas labai įdomus išradimas, pavadintas „ Skaitliukas Skaitikliai yra grandinė, skaičiuojanti taikomus laikrodžio impulsus. Paprastai jie kuriami naudojant šlepetes. Atsižvelgiant į tai, kaip laikrodis taikomas jų veikimui, skaitikliai klasifikuojami kaip Sinchroniniai ir asinchroniniai skaitikliai . Šiame straipsnyje pažvelkime į asinchroninį skaitiklį, kuris yra žinomas kaip Ripple skaitiklis .

Kas yra „Ripple Counter“?

Prieš šokdami į „Ripple Counter“, susipažinkime su terminais Sinchroniniai ir asinchroniniai skaitikliai . Skaitikliai yra grandinės, pagamintos naudojant šlepetes. Sinchroninis skaitiklis, kaip rodo pavadinimas, turi visus šlepetės dirba sinchroniškai su laikrodžio impulsu, taip pat vienas su kitu. Čia laikrodžio impulsas taikomas kiekvienam vartymui.

Asinchroniniame prieš laikrodį impulsas taikomas tik pradiniam šnipui, kurio vertė būtų laikoma LSB. Vietoj laikrodžio impulso, pirmojo „flip-flop“ išvestis veikia kaip laikrodžio impulsas kitam „flip-flop“, kurio išvestis naudojama kaip laikrodis kitam „line flip-flop“ ir pan.

Taigi, asinchroniniame skaitiklyje po ankstesnio „flip flop“ perėjimo vyksta kito „flip“ perėjimas, o ne tuo pačiu metu, kaip matyti „Synchronous counter“. Čia šlepetės yra sujungtos „Master-Slave“ išdėstymu.

Ripple Counter: Ripple counter yra asinchroninis skaitiklis. Jis gavo savo vardą, nes per grandinę banguoja laikrodžio impulsas. „N-MOD“ pulsacijos skaitiklyje yra n skaičius šlepetes ir grandinė gali suskaičiuoti iki 2ⁿ reikšmes, kol ji neatkuria pradinės vertės.

Šie skaitikliai gali būti skaičiuojami įvairiai, atsižvelgiant į jų schemas.

AUKŠTAS Skaitiklis: Skaičiuoja reikšmes didėjimo tvarka.
NUOLATINIS Skaitiklis: Skaičiuoja reikšmes mažėjimo tvarka.
AUKŠTYN APSKAIČIUOTAS: Skaitiklis, galintis suskaičiuoti reikšmes tiek pirmyn, tiek atgal, vadinamas skaitikliu aukštyn-žemyn arba grįžtamuoju.
Padalinti pagal N skaitiklį: Vietoj dvejetainio, kartais galime reikalauti suskaičiuoti iki N, kuris yra 10 pagrindo. Ripple counter, kuris gali suskaičiuoti iki N vertės, kuri nėra 2 galia, vadinamas dalijimu iš N skaitiklio.

Ripple Counter grandinės schema ir laiko schema

veikia pulsacijos skaitiklis geriausiai galima suprasti naudojant pavyzdį. Atsižvelgiant į naudojamų šlepečių skaičių, yra 2 bitų, 3 bitų, 4 bitų ... .. gali būti suprojektuoti bangų skaitikliai. Pažvelkime į 2 bitų veikimą dvejetainis pulsacijos skaitiklis suprasti sąvoką.

Į dvejetainis skaitiklis gali suskaičiuoti iki 2 bitų reikšmes. t. 2-MOD skaitiklis gali suskaičiuoti 2^du= 4 reikšmės. Kadangi čia n vertė yra 2, mes naudojame 2 šlepetes. Renkantis „flip-flop“ tipą reikia atsiminti, kad „Ripple“ skaitikliai gali būti suprojektuoti tik naudojant tuos „flip-flop“, kurie turi persijungimo sąlygą kaip JK ir T šlepetės .

Dvejetainis bangų skaitiklis naudojant „JK Flip Flop“

Grandinės išdėstymas a dvejetainis pulsacijos skaitiklis yra toks, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Čia du JK šlepetės Naudojami J0K0 ir J1K1. Šlepečių JK įėjimai tiekiami su aukštos įtampos signalu, palaikant juos būsenoje 1. Laikrodžio impulso simbolis rodo neigiamą suveikusį laikrodžio impulsą. Iš paveikslo galima pastebėti, kad pirmojo šlepetės išvestis Q0 taikoma kaip laikrodžio impulsas antram šnipui.

Dvejetainis bangų skaitiklis naudojant JK Flip Flop

Čia išvestis Q0 yra LSB, o išvestis Q1 - MSB bitas. Skaitiklio veikimą galima lengvai suprasti naudojant „JK flip flop“ tiesos lentelę.

Taigi, pagal Tiesos lentelę, kai abu įėjimai yra 1, kita būsena bus ankstesnės būsenos papildymas. Ši sąlyga naudojama „ripple flip flop“. Kadangi mes pritaikėme aukštą įtampą visiems JK įvadams, vartojamiems šlepetėms, jie yra 1 būsenoje, todėl jie turi perjungti būseną neigiamame laikrodžio impulso gale. laikrodžio impulso perėjime nuo 1 iki 0. Dvejetainio pulsacijos skaitiklio laiko schema aiškiai paaiškina operaciją.

Dvejetainių bangų skaitiklio laiko schema

Iš laiko diagramos galime pastebėti, kad Q0 keičia būseną tik esant neigiamam pritaikyto laikrodžio kraštui. Iš pradžių „flip flop“ yra 0. „Flip-flop“ išlieka būsenoje, kol pritaikytas laikrodis eina nuo 1 iki 0. Kadangi JK reikšmės yra 1, „flip flop“ turėtų persijungti. Taigi, ji keičia būseną nuo 0 iki 1. Procesas tęsiasi visais laikrodžio impulsais.

Priėjus prie antrojo šnipšto, čia bangos forma, kurią sukuria šlepetė 1, pateikiama kaip laikrodžio impulsas. Taigi, kaip matome laiko schemoje, kai Q0 pereina nuo 1 iki 0, pasikeičia Q1 būsena. Čia neatsižvelgiama į aukščiau nurodytą laikrodžio impulsą, sekite tik Q0 bangos formą. Atkreipkite dėmesį, kad Q0 išvesties vertės laikomos LSB, o Q1 - MSB. Iš laiko schemos galime pastebėti, kad skaitiklis suskaičiuoja reikšmes 00,01,10,11, tada pats nusistato ir vėl pradeda veikti nuo 00,01,… kol laikrodžio impulsai bus pritaikyti J0K0 flip flop.

3 bitų „Ripple“ skaitiklis naudojant „JK flip-flop“ - tiesos lentelę / laiko schemą

3 bitų pulsacijos skaitiklyje grandinėje naudojami trys šlepetės. Kadangi čia „n“ vertė yra trys, skaitiklis gali suskaičiuoti iki 2³= 8 reikšmės, t. Y. 000,001,010,011,100,101,110,111. Grandinės schema ir laiko schema pateikiama žemiau.

Dvejetainis bangų skaitiklis naudojant JK Flip Flop

3 bitų „Ripple Counter“ laiko schema

Čia Q1 išėjimo bangos forma pateikiama kaip laikrodžio impulsas šleifui J2K2. Taigi, kai Q1 pereina nuo 1 iki 0 perėjimų, Q2 būsena pasikeičia. Q2 išvestis yra MSB.

4 bitų bangų skaitiklis, naudojant JK flip flop - grandinės schemą ir laiko schemą

4 bitų pulsacijos skaitliuke n reikšmė yra 4, todėl naudojami 4 JK šlepetės ir skaitiklis gali suskaičiuoti iki 16 impulsų. Žemiau grandinės schema ir laiko schema pateikiami kartu su tiesos lentele.

4 bitų „Ripple Counter“ naudojant „JK Flip Flop“

4 bitų „Ripple Counter“ laiko schema

4 bitų „Ripple“ skaitiklis naudojant „D Flip Flop“

Parenkant „Flip Flop for Ripple“ skaitiklį, projektuojant svarbų dalyką, į kurį reikia atsižvelgti, tai, kad „flip flop“ turėtų būti sąlyga, kad būtų galima pakeisti būsenas. Šią sąlygą tenkina tik T ir JK šlepetės.

Iš tiesos lentelės D šlepetė , aiškiai matoma, kad joje nėra perjungimo būsenos. Taigi, kai naudojamas kaip „Ripple“ skaitiklis D, „flip flop“ pradinė vertė yra 1. Kai laikrodžio impulsas pereina nuo 1 iki 0, flip flop turėtų pakeisti būseną. Bet pagal tiesos lentelę, kai D vertė yra 1, ji lieka ant 1, kol D vertė pakeičiama į 0. Taigi, D0-flip flop bangos forma visada liks 1, o tai nėra naudinga skaičiuojant. Taigi, „D“ šlepetė nėra laikoma statant „Ripple Counters“.

Padalinti iš N skaitiklio

Ripple counter skaičiuoja reikšmes iki 2ⁿ. Taigi, suskaičiuoti vertes, kurios nėra 2 galios, negalima schema kurį matėme iki šiol. Bet modifikuodami galime padaryti pulsacijos skaitiklį, kad suskaičiuotume vertę, kurios negalima išreikšti kaip 2 galią. Toks skaitiklis vadinamas Padalinti iš N skaitiklio .

Dešimtmetis skaitiklis

Šiam dizainui naudojamų šlepečių skaičius n parenkamas taip, kad 2ⁿ> N, kur N yra skaitiklio skaičius. Kartu su šlepetėmis pridedami grįžtamojo ryšio vartai, kad skaičiuojant N visi šlepetės būtų atstatytos į nulį. Ši grįžtamojo ryšio grandinė yra tiesiog a NAND vartai kurių įėjimai yra išvestys Q tų šlepetių, kurių išėjimas Q = 1 skaičiuojant N.

Pažiūrėkime į skaitiklio, kurio N reikšmė yra 10., grandinę. Šis skaitiklis taip pat žinomas kaip Dešimtmetis skaitiklis nes jis skaičiuojamas iki 10. Čia šlepetių skaičius turėtų būti 4 dėl 2⁴= 16> 10. O skaičiuojant N = 10, išėjimai Q1 ir Q3 bus 1. Taigi, jie pateikiami kaip įėjimai į NAND vartus. NAND vartų išvestis taikoma visiems šlepetukams, taip iš naujo nustatant jų nulį.

Ripple Counter trūkumai

Nešimo sklidimo laikas yra laikas, kurį skaitiklis užima, kad užbaigtų atsaką į duotą įvesties impulsą. Kaip ir pulsaciniame skaitiklyje, laikrodžio impulsas yra asinchroninis, todėl atsakymui atlikti reikia daugiau laiko.

„Ripple Counter“ programos

Šie skaitikliai dažnai naudojami matuojant laiką, dažnio matavimą, atstumo matavimą, greičio matavimą, bangos formos generavimą, dažnio skirstymą, skaitmeninius kompiuterius, tiesioginį skaičiavimą ir kt.

Taigi visa tai yra trumpa informacija apie pulsacijos skaitiklį, dvejetainių, 3 bitų ir 4 bitų skaitiklių konstrukcijos darbas naudojant JK-Flip Flop kartu su grandinės schema, pulsacijos skaitiklio laiko schema , ir tiesos lentelė. Pagrindinė banguojančio skaitiklio su „D-Flip Flop“ konstrukcija priežastis, „Ripple Counter“ trūkumai ir pritaikymas. čia jums klausimas, kas yra 8 bitų „Ripple Counter“ ?