- Ce este un Counter?
- Ce este Asincron?
- Contor asincron
- Contor asincron trunchiat și contor deceniu
- Diagrama de sincronizare a numărătorului de deceniu asincron și tabelul său de adevăr
- Crearea contorului asincron, exemplu și utilizare
- Divizoare de frecvență
- Avantajele și dezavantajele contorului asincron
Ce este un Counter?
Un contor este un dispozitiv care poate conta orice eveniment particular pe baza de câte ori are loc evenimentul respectiv. Într-un sistem de logică digitală sau computere, acest contor poate număra și stoca de câte ori a avut loc un anumit eveniment sau proces, în funcție de un semnal de ceas. Cel mai frecvent tip de contor este circuitul logic logic secvențial cu o singură intrare de ceas și mai multe ieșiri. Ieșirile reprezintă numere zecimale codate binare sau binare. Fiecare impuls de ceas fie mărește numărul, fie micșorează numărul.
Ce este Asincron?
Asincron înseamnă absența sincronizării. Ceva care nu există sau care apare în același timp. În fluxul de calcul sau de telecomunicații, Asynchronous reprezintă controlul sincronizării operației prin trimiterea unui impuls numai atunci când operația anterioară este finalizată, mai degrabă decât trimiterea acestuia la intervale regulate.
Contor asincron
Acum am înțeles că ceea ce este contor și care este semnificația cuvântului Asincron . Un contor asincron poate conta cu ajutorul intrării ceasului asincron. Contoare pot fi realizate cu ușurință folosind flip-flops. Deoarece numărul depinde de semnalul de ceas, în cazul unui contor asincron, biții de stare de schimbare sunt furnizați ca semnal de ceas către bistabilele ulterioare. Flip-flop-urile respective sunt conectate în serie, iar pulsul ceasului se învârte prin contor. Datorită impulsului de ceas de ondulare, este adesea numit contor de ondulare. Un contor asincron poate conta 2 n - 1 stări de numărare posibile.
Contor asincron trunchiat și contor deceniu
Deoarece există un număr maxim de ieșire pentru contoare asincrone, cum ar fi MOD-16, cu o rezoluție de 4 biți, există și posibilități de a utiliza un contor asincron de bază într-o configurație în care starea de numărare va fi mai mică decât numărul lor maxim de ieșire. Contoare Modulo sau MOD sunt unul dintre acele tipuri de contoare. Configurarea realizată în așa fel încât contorul se va reseta la zero la o valoare preconfigurată și are secvențe trunchiate.
Deci, dacă un contor cu numărul specific de rezoluții (Rezoluție n-biți) este numit ca contor de secvență completă și, pe de altă parte, dacă este numărat mai puțin decât numărul maxim, este numit ca un contor trunchiat.
Pentru a obține avantajul intrărilor asincrone din flipflop, contorul asincron trunchiat poate fi utilizat cu logică combinațională.
Contorul asincron Modulo 16 poate fi modificat folosind porți logice suplimentare și poate fi utilizat într-un mod în care ieșirea va da un deceniu (împărțit la 10) ieșire contor, care este utilă în numărarea numerelor zecimale standard sau în circuite aritmetice. Acest tip de ghișee numite ghișee de deceniu.
Decade Counters necesită resetarea la zero când ieșirea atinge o valoare zecimală de 10.
Dacă numărăm 0-9 (10 pași) numărul binar va fi -
| Numărul de numere | Număr binar | Valoare zecimală |
| 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 |
Deci, când ieșirea ajunge la 1001 (BCD = 9), contorul trebuie resetat. Pentru a reseta contorul, trebuie să readucem această condiție la intrarea de resetare. Contorul care contează 0000 (BCD = 0) până la 1001 (BCD = 9), este denumit BCD sau contor zecimal codat binar.
Diagrama de sincronizare a numărătorului de deceniu asincron și tabelul său de adevăr
În imaginea de mai sus, un contor asincron de bază utilizat ca configurație a contorului de deceniu utilizând 4 flip-flops JK și o poartă NAND 74LS10D. Contorul asincron contează în sus pe fiecare impuls de ceas începând de la 0000 (BCD = 0) până la 1001 (BCD = 9). Fiecare ieșire flip-flop JK oferă cifre binare, iar ieșirea binară este alimentată în următorul flip-flop ulterior ca intrare de ceas. În ieșirea finală 1001, care este 9 în zecimal, ieșirea D care este bitul cel mai semnificativ și ieșirea A care este un bit cel mai puțin semnificativ, ambele sunt în Logica 1. Aceste două ieșiri sunt conectate la intrarea 74LS10D. Când se recepționează următorul impuls de ceas, ieșirea 74LS10D readuce starea din Logic High sau 1 în Logic Low sau 0.
Într-o astfel de situație când 74LS10D schimbă ieșirea, Flip-flop-urile JL de la 74LS73 vor fi resetate pe măsură ce ieșirea porții NAND este conectată la intrarea 74LS73 CLEAR. Când resetarea flip-flop-urilor, ieșirea de la D la A a devenit 0000 și ieșirea porții NAND a revenit la Logica 1. Cu o astfel de configurație, circuitul superior prezentat în imagine a devenit Modulo-10 sau un contor de deceniu.
Masa Adevărul contra Deceniului este prezentată în următoarea table-
| Pulsul ceasului | Valoare zecimală | Ieșire - D | Ieșire - C | Ieșire - B | Ieșire - 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 |
Imaginea de mai jos prezintă diagrama de sincronizare și starea celor 4 ieșiri pe semnalul de ceas. Pulsul de resetare este, de asemenea, prezentat în diagramă.
Crearea contorului asincron, exemplu și utilizare
Putem modifica ciclul de numărare pentru contorul asincron folosind metoda care este utilizată la ieșirea contorului trunchiat. Pentru alte cicluri de numărare, putem schimba conexiunea de intrare prin poarta NAND sau putem adăuga alte configurații de porți logice.
Așa cum am discutat mai sus, că modulul maxim poate fi implementat cu n numere de flip-flops este 2 n. Pentru aceasta, dacă vrem să proiectăm un contor asincron trunchiat, ar trebui să aflăm cea mai mică putere dintre două, care este fie mai mare, fie egală cu modulul nostru dorit.
De exemplu, dacă vrem să numărăm de la 0 la 56 sau mod - 57 și să repetăm de la 0, cel mai mare număr de flip-flops necesare este n = 6, care va da modulul maxim de 64. Dacă alegem un număr mai mic de flip-flops, modulul nu va fi suficient pentru a număra numerele de la 0 la 56. Dacă alegem n = 5, modul maxim va fi = 32, ceea ce este insuficient pentru numărare.
Putem în cascadă două sau mai multe contoare de ondulare pe 4 biți și putem configura fiecare individ ca „ împărțit la 16” sau „ împărțit la 8” formațiuni pentru a obține MOD-128 sau mai multe contoare specificate.
În segmentul 74LS, 7493 IC ar putea fi configurată în așa fel, cum ar fi dacă am configura 7493 ca fiind „ împărțită la 16 “ contra și cascadă un alt 7493 chipset - uri ca „ împărțit de 8 “ contra, vom primi o „ divizare cu 128“ frecvență despărțitor.
Alte IC-uri, cum ar fi 74LS90, oferă un contor sau divizor programabil de ondulare care poate fi configurat ca o divizare la 2, împărțire la 3 sau împărțire la 5 sau alte combinații.
Pe de altă parte, 74LS390 este o altă alegere flexibilă, care poate fi utilizată pentru împărțirea mare la un număr de la 2 la 50.100 și alte combinații.
Divizoare de frecvență
Una dintre cele mai bune utilizări ale contorului asincron este utilizarea acestuia ca divizor de frecvență. Putem reduce frecvența ridicată a ceasului până la o valoare utilizabilă, stabilă, mult mai mică decât ceasul real de înaltă frecvență. Acest lucru este foarte util în caz de electronică digitală, aplicații legate de sincronizare, ceasuri digitale, generatoare de surse de întrerupere.
Să presupunem că folosim IC-ul clasic NE555, care este un Multivibrator Monostabil / Astabil, care rulează la 260 kilohertz și stabilitatea este de +/- 2%. Putem adăuga cu ușurință un contor de divizare de 18 biți „ Împărțit la 2” și să obținem o ieșire stabilă de 1 Hz, care poate fi utilizată pentru a genera o secundă de întârziere sau 1 secundă a impulsului, care este util pentru ceasurile digitale.
Acesta este un circuit simplu pentru a produce frecvență stabilă sau sincronizare dintr-o sursă instabilă prin împărțirea frecvenței utilizând contorul de ondulații. Oscilatoarele de cristal mai precise pot produce frecvențe înalte precise, altele decât generatoarele de semnal.
Avantajele și dezavantajele contorului asincron
Contoarele asincrone pot fi construite cu ușurință folosind flip-flops de tip D. Acestea pot fi implementate folosind circuitul contorului „ împărțiți-l la n ”, care oferă mult mai multă flexibilitate pentru aplicații legate de o gamă mai mare de numărare, iar contorul trunchiat poate produce orice număr de moduli.
Dar, în ciuda acestor caracteristici, contorul asincron oferă unele limitări și dezavantaje.
În timp ce utilizați contorul asincron, o flip-flops de ieșire suplimentară resincronizând necesară pentru resincronizarea flip-flop-urilor. De asemenea, Pentru numărul de secvențe trunchiate, atunci când nu este egal cu, este necesară o logică de feedback suplimentar.
Când se numără un număr mare de biți, datorită sistemului lanțului, întârzierea propagării pe etape succesive a devenit prea mare, ceea ce este foarte dificil de scăpat. Într-o astfel de situație, contoare sincrone sunt mai rapide și fiabile. Există, de asemenea, erori de numărare în Contorul asincron atunci când sunt aplicate frecvențe de ceas ridicate pe acesta.