/ / Sinkroni brojač i 4-bitni sinkroni brojač

Sinkroni brojač i 4-bitni sinkroni brojač

brojači

U prethodnom asinhronom binarnom counter upustvu, vidjeli smo da je izlaz jedne faze brojača spojen izravno na satni ulaz sljedećeg brojača i tako dalje duž lanca.

Rezultat toga je da asinkroni brojač pati od onoga što je poznato kao "kašnjenje širenja" u kojem se vremenski signal odgađa za svaki flip-flop.

Međutim, s Sinkroni brojač, vanjski signal sata je spojen nataktni ulaz svakog pojedinačnog flip-flopa u šalteru, tako da su svi flip-flopovi istovremeno istodobno (paralelno) istovremeno dajući fiksni vremenski odnos. Drugim riječima, promjene u izlazu događaju se u "sinkronizaciji" sa signalom sata.

Rezultat ove sinkronizacije je da je svepojedinačni izlazni bitovi mijenjaju stanje u točno istom vremenu kao odgovor na zajednički satni signal bez efekta mreškanja i stoga, nema kašnjenja širenja.

Binarni 4-bitni sinkronizirani brojač gore

sinkroni brojač

Može se vidjeti gore, da je vanjski satimpulsi (impulsi koje treba prebrojati) se unose izravno u svaki od JK flip-flopova u protu-lancu i da su oba J i K ulaza svi zajedno povezani u preklopnom modu, ali samo u prvom flip-flopu, flip-flopu FFA (LSB) su spojeni HIGH, logički "1" omogućujući flip-flopu da se prebacuje na svaki satni impuls. Tada sinkroni brojač slijedi unaprijed određeni slijed stanja kao odgovor na zajednički satni signal, napredujući za jedno stanje za svaki impuls.

J i K ulazi flip-flop FFB su spojeni izravno na izlaz QLa flip-flop FFA, ali J i K ulazi odflip-flops FFC i FFD se pokreću iz zasebnih I vrata koja su također opskrbljena signalima iz ulaza i izlaza prethodne faze. Ti dodatni AND gati generiraju potrebnu logiku za JK ulaze sljedeće faze.

Ako omogućimo svakom JK flip-flopu da se prebacuje na temeljujesu li svi prethodni flip-flop izlazi (Q) "VISOKI" možemo dobiti istu sekvencu brojanja kao kod asinkronog kruga, ali bez efekta mreškanja, budući da će svaki flip-flop u ovom krugu raditi točno u isto vrijeme ,

Tada nema inherentnog kašnjenja širenjasinkroni brojači, budući da se svi protustupnji istodobno aktiviraju paralelno, maksimalna radna frekvencija ovog tipa brojača frekvencija je mnogo veća od one za sličan asinkroni brojač.

4-bitni dijagram vremenskog usklađivanja sinkronog brojača

sinkroni brojač valnog oblika

Budući da ovaj 4-bitni sinkroni brojač broji sekvencijalno na svakom taktnom impulsu rezultirajući izlazi broje od 0 (0000) do 15 (1111). Stoga je ova vrsta brojača također poznata kao a 4-bitni sinkronizirani brojač gore.

Međutim, lako možemo konstruirati a 4-bitni sinkroni brojač povezivanjem AND vrata s Q izlazomflip-flops kao što je prikazano kako bi se proizveo vremenski dijagram valnog oblika obrnutog od gore navedenog. Ovdje brojač počinje sa svim svojim izlazima HIGH (1111) i odbrojava primjenu svakog takta na nulu, (0000) prije ponovnog ponavljanja.

Binarni 4-bitni sinkroni down brojač

sinkroni brojač

Kao sinkroni brojači formiraju se spajanjemflip-flops zajedno i bilo koji broj flip-flops može biti spojen ili "kaskadno" zajedno da se formira "podijeli-n" binarni brojač, modulo-a ili "MOD" broj i dalje vrijedi kao što se radi za asinkroni brojila tako da Decade brojač ili brojač BCD s brojevima od 0 do 2n-1 se može izgraditi zajedno s skraćenim sekvencama. Sve što trebamo povećati MOD brojati gore ili dolje sinkroni brojač je dodatni flip-flop i AND vrata preko njega.

Desetljećni sinkronizirani brojač s 4 bitova

Također može biti i sinkroni brojač s 4 bitna desetljećaIzrađuju se pomoću sinkronih binarnih brojača za proizvodnju brojača od 0 do 9. Standardni binarni brojač se može pretvoriti u desetogodišnji (decimalni 10) brojač uz pomoć neke dodatne logike za implementaciju željenog slijeda stanja. Nakon postizanja broja "1001", brojač se vraća na "0000". Sada imamo desetljeće ili Modulu-10 brojač.

Desetljećni sinkronizirani brojač s 4 bitova

sinkronizirani brojač desetljeća

Dodatna AND vrata detektiraju kada se brojisekvenca dostiže "1001", (binarni 10) i uzrokuje flip-flop FF3 za uključivanje na sljedeći satni impuls. Flip-flop FF0 se uključuje na svaki satni impuls. Dakle, brojanje se resetira i počinje ponovno kod "0000", stvarajući sinkroni brojač desetljeća.

Mogli bismo vrlo lako preurediti dodatniI vrata u gornjem krugu brojača proizvode druge brojeve brojeva kao što je brojač Mod-12 koji broji 12 stanja od "0000" do "1011" (0 do 11) i zatim se ponavlja čineći ih pogodnim za satove itd

Pokretanje sinkronog brojača

Sinkroni brojači koristite flip-flopove koji mijenjaju stanjana "pozitivnom rubu" (uzlazni rub) ili "negativnom rubu" (padajućem rubu) takta na upravljačkom ulazu, što rezultira jednim brojem kada satni ulaz mijenja stanje.

Općenito, sinkroni brojači računaju nauzlazni rub koji je niskog do visokog prijelaza taktnog signala i asinkronih brojača valovitog brojača računa na pad koji je visoki do niski prijelaz takta.

sinkroni taktni signali

Možda vam se čini neobično da brojači valovita koristepadajući rub taktnog ciklusa za promjenu stanja, ali to olakšava povezivanje brojača zajedno jer najznačajniji bit (MSB) jednog brojača može voziti satni ulaz sljedećeg.

To radi jer sljedeći bit mora promijeniti stanjekada se prethodni bit mijenja od visokog do niskog - točka na kojoj se mora dogoditi prijenos na sljedeći bit. Sinkroni brojači obično imaju izvedbu i pin za nošenje za povezivanje brojača zajedno bez uvođenja bilo kakvog kašnjenja širenja.

Sinkroni sažetak brojača

Zatim sažeti neke od glavnih točaka o sinkronim brojačima:

  • Sinkroni brojači mogu biti izrađene od flip-flopa tipa Toggle ili D-tipa.
  • Sinkroni brojači lakše su dizajnirani od asinkronih brojača.
  • Zovu se sinkroni brojači jer je satni ulaz flip-flopova
    svi zajedno rade zajedno s istim signalom sata.
  • Zbog tog zajedničkog taktnog impulsa sva izlazna stanja istodobno se mijenjaju ili mijenjaju.
  • Sa svim satnim ulazima spojenim zajedno nema inherentnog kašnjenja širenja.
  • Sinkroni brojači se ponekad nazivaju paralelni brojači dok se sat upari paralelno sa svim flip-flopovima.
  • Inherentni memorijski krug prati trenutno stanje brojača.
  • Sekvenca brojača kontrolira se pomoću logičkih vrata.
  • Ukupni brži rad može se postići u usporedbi s asinkronim brojačima.

U sljedećem vodiču o brojačima pogledat ćemo dvosmjerne brojače koji mogu računati u smjeru prema gore i prema dolje.

Komentari (0)
Dodaj komentar