Sinkroni brojač

Što je brojač?

Brojač je uređaj koji može brojati bilo koji određeni događaj na temelju broja događaja koji su se dogodili. U digitalnom logičkom sustavu ili računalima, ovaj brojač može brojati i pohranjivati ​​koliko se puta dogodio određeni događaj ili postupak, ovisno o signalu sata. Najčešći tip brojača je sekvencijalni digitalni logički sklop s jednim ulazom takta i više izlaza. Izlazi predstavljaju binarne ili binarno kodirane decimalne brojeve. Svaki impuls takta ili povećava broj ili smanjuje broj.

Sinkroni brojač

Sinhrono se općenito odnosi na nešto što je povezano s drugima na temelju vremena. Sinkroni signali javljaju se s istim taktom i svi satovi slijede isti referentni sat.

U prethodnom uputstvu o Asinkronom brojaču vidjeli smo da je izlaz tog brojača izravno povezan s ulazom sljedećeg sljedećeg brojača i čineći sustav lanca, a zbog tog se lančanog sustava kašnjenje širenja pojavljuje tijekom faze brojanja i stvara kašnjenja brojanja. U sinkronom brojaču, ulaz sata na svim natikačima koristi isti izvor i istodobno stvara isti signal sata. Dakle, brojač koji istovremeno koristi isti signal sata iz istog izvora naziva se sinkroni brojač.

Sinkroni brojač prema gore

Na gornjoj je slici prikazan osnovni dizajn sinkronog brojača koji je sinkroni brojač prema gore. 4-bitni sinkroni brojač početi strani od 0 (0000 u binarnom) i povećanje ili brojati na 15 (1111 u binarnom) i zatim početi novi brojač ciklus dobivanje reset. Njegova je radna frekvencija puno veća od istog asinhronog brojača. Također, ne dolazi do kašnjenja širenja u sinkronom brojaču samo zato što su svi japanke ili stupnjevi brojača u paralelnom izvoru sata i sat istovremeno aktivira sve brojače.

Vanjski sat istodobno se paralelno pruža svim JK japankama u isto vrijeme. Ako vidimo sklop, prvi flip-flop, FFA, koji je najmanje značajan bit u ovom 4-bitnom sinkronom brojaču, povezan je s vanjskim ulazom Logic 1 putem J i K pina. Zbog ove veze, HIGH logika u signalu Logic 1, mijenja stanje prvog flip-flopa na svakom impulsu takta.

Sljedeća faza, drugi flip-flop FFB, ulazni pin J i K povezan je preko izlaza prvog flip-flopa. Za slučaj FFC i FFD, dva odvojena AND ulaza pružaju potrebnu logiku na njima. Ta I vrata stvaraju logiku koristeći ulaz i izlaz iz japanki prethodne faze.

Možemo stvoriti istu sekvencu brojanja koja se koristi u Asinkronom brojaču tako što ćemo napraviti situaciju u kojoj svaki japanke mijenjaju svoje stanje ovisno o tome jesu li svi prethodni izlazi japanki VISOKI u logici. Ali u ovom scenariju neće doći do efekta mreškanja samo zato što su sve japanke u isto vrijeme.

Sinkroni brojač prema dolje

Neznatne promjene u odjeljku I, a pomoću obrnutog izlaza iz JK flip-flopa možemo stvoriti sinkroni donji brojač. 4-bitni sinkroni brojač prema dolje započinje brojati od 15 (1111 u binarnom obliku) i smanjuje se ili odbrojava prema dolje na 0 ili 0000, a nakon toga započinje novi ciklus brojanja vraćanjem na zadano. U sinkronom brojaču prema dolje, promijenjen je ulaz AND Gate. Prvi FFA-flip-flop ulaz je isti kao i mi u prethodnom Synchronous up brojaču. Umjesto da izravno napajamo izlaz prvog flip-flopa sljedećem sljedećem flip-flopu, koristimo obrnuti izlazni pin koji se koristi za davanje J i K ulaza preko sljedećeg Flip-flopa FFB, a koristi se i kao ulazni pin preko AND vrata. Jednako kao i u prethodnom krugu, dva AND ulaza pružaju potrebnu logiku za sljedeća dva Flip-flops FFC i FFD.

Dijagram sinkronog brojača

Na gornjoj slici prikazan je ulaz sata preko japanki i vremenski dijagram izlaza. Na svakom impulsu takta, sinkroni brojač broji uzastopno. Izlaz za brojanje na četiri izlazna pina je inkrementalni od 0 do 15, u binarnom 0000 do 1111 za 4-bitni sinkroni up brojač. Nakon 15 ili 1111, brojač se resetira na 0 ili 0000 i broji još jednom novim ciklusom brojanja.

Kod sinkronog brojača prema dolje gdje je obrnuti izlaz povezan preko vrata AND, događa se upravo suprotan korak brojanja. Brojač počinje brojati od 15 ili 1111 do 0 ili 0000, a zatim se ponovno pokreće kako bi započeo novi ciklus brojanja i opet započinje od 15 ili 0000.

4-bitni sinkroni brojač desetljeća

Isto kao i asinhroni brojač, brojač desetljeća ili brojač BCD koji može računati 0 do može se napraviti kaskadnim japankama. Kao i asinhroni brojač, on će također imati značajku "podijeli s n" s modulom ili MOD brojem. Moramo povećati MOD broj sinkronog brojača (može biti u konfiguraciji gore ili dolje).

Ovdje je 4-bitni sinkroni Desetljeće brojač krug je shown-

Iznad je sklop napravljen pomoću sinkronog binarnog brojača, koji daje sekvencu brojanja od 0 do 9. Primjenjuju se dodatne logike za željeni slijed stanja i za pretvaranje ovog binarnog brojača u brojač desetljeća (osnovni 10 brojevi, decimalni). Kada izlaz dosegne broj 9 ili 1001, brojač će se resetirati na 0000 i ponovo broji do 1001.

U gornjem krugu, AND vrata će otkriti sekvencu brojanja koja dosegne 9 ili 1001 i promijeniti stanje trećeg flip-flopa slijeva, FFC da promijeni svoje stanje na sljedećem impulsu sata. Brojač se zatim resetira na 000 i ponovno počinje brojati dok se ne dosegne 1001.

MOD-12 može se izraditi iz gornjeg kruga ako promijenimo položaj vrata AND i on će brojati 12 stanja od 0 (0000 u binarnom) do 11 (1011 u binarnom), a zatim će se resetirati na 0.

Informacije o okidaču pulsa

Dostupne su dvije vrste japanki koje pokreću rubovi, Pozitivni rub ili Negativni rub.

Japanke s pozitivnim rubom ili s usponom ruba broje jedan korak kada ulaz sata promijeni svoje stanje iz Logic 0 u Logic 1, drugim izrazom Logic Low u Logic High.

S druge strane, jabuke s negativnim rubom ili padajuće ivice broje jedan korak kada ulaz sata promijeni svoje stanje iz Logic 1 u Logic 0, drugim izrazom Logic High u Logic Low.

Brojači valova koriste pluseve sata pokrenute padom ili negativnim rubom za promjenu stanja. Postoji razlog iza toga. Olakšat će prilike za kaskadno brojanje brojača jer bi najznačajniji dio jednog brojača mogao upravljati unosom sata sljedećeg brojača.

Ponuda sinkronog brojača provodi se i uvlači pin za primjenu u vezi s brojačima. Zbog toga nema zastoja širenja unutar sklopa.

Prednosti i nedostaci sinkronog brojača

Sada smo upoznati sa sinkronim brojačem i koja je razlika između asinkronog brojača i sinkronog brojača. Sinkroni brojač eliminira mnoštvo ograničenja koja stižu u asinkroni brojač.

U prednosti sinkroni brojač je kao follows-

1. Jednostavnije je dizajnirati od asinkronog brojača.
2. Djeluje istodobno.
3. S tim nije povezano kašnjenje širenja.
4. Slijed brojanja kontrolira se pomoću logičkih vrata, šanse za pogreške su manje.
5. Brži rad od asinkronog brojača.

Iako postoji mnogo prednosti, jedan od glavnih nedostataka rada sa sinkronim brojačem jest taj što za njegovo izvođenje treba puno dodatne logike.

Korištenje sinkronog brojača

Nekoliko aplikacija u kojima se koriste sinkroni brojači-

1. Strojna kontrola pokreta
2. Brojač okretaja motora
3. Koderi rotacijskog vratila
4. Digitalni generatori sata ili impulsa.
5. Sustavi za digitalni sat i alarme.