Počítadlá sú sekvenčné obvody, ktorých funkciou je počítať impulz, frekvenciu a čas signálu pomocou jediného hodinového signálu. Je to dôležitá súčasť digitálna elektronika pretože celé elektronické zariadenia pracujú na pultoch. Sú navrhnuté zoskupením (podobných alebo odlišných) súborov flipflopov. Počítadlá pracujú v rôznych režimoch modulov, ktoré sú reprezentované počtom stavov cyklu. Existujú dva typy pulty , sú to synchrónne a asynchrónne počítadlá. Synchrónne počítadlo pracuje na základe vstupného hodinového signálu a asynchrónne počítadlo je nezávislé od vstupného hodinového signálu. Synchrónne počítadlo je a posuvný register počítadlo, ktoré sa ďalej klasifikuje ako krúžkové počítadlo kruhového a krúteného typu.
Čo je počítadlo prsteňov?
Definícia: Počítadlo zvonenia je tiež známe ako SISO ( sériový v sériovom výstupe ) počítadlo posuvného registra, kde je výstup klopného obvodu prepojený so vstupom klopného obvodu, ktorý funguje ako počítadlo zvonenia. Návrh počítadla prsteňov je možné vykonať pomocou štyroch D-žabky so spoločným hodinovým signálom a nadradeným vstupom je možné pripojiť k prednastaveniu a vymazaniu.
počítadlo blokových schém
Z vyššie uvedeného diagramu
1). Počet použitých stavov je 4 (kde počet stavov = počet použitých žabiek).
2). Prednastavené alebo vymazané: Hlavnou funkciou je, ak sa zmení vstupný hodinový signál, potom sa zmení aj výstupná hodnota.
Pripojenia sa vykonávajú nasledovne
- Jeden vstup je pripojený k prvému klopnému obvodu ff0-Q0,
- Ďalší vstup je pripojený k CLR ďalších troch klopných obvodov ako ff1, ff2, ff3.
Pracovná teória
Vezmime si napríklad podmienku, kde prednastavené = ‚0000‘, potom sú výstupy získané pri každom flip flope nasledovné. Pre FF0 je výstup pri Q0 „1“, zatiaľ čo v iných flipflopoch ako ff, ff2, ff3 (ktoré sú spojené za účelom vyčistenia, kde CLR = 0) sú výstupy získané pri Q1 = Q2 = Q3 = „0“. To sa dá pochopiť sledovaním pravdivostnej tabuľky a jej výstupných kriviek získaných pri spustení pomocou kódu Verilog HDL v Softvér Xilinx.
Tabuľka pravdy
ALEBO | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Nízky impulz | X | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Kde
Vstupy = ORI a CLK
X = Hodiny môžu byť buď kladná hrana, alebo negatívna hrana
Výstupy = Q0, Q1, Q2, Q3.
Z tabuľky môžeme pozorovať, že ‘1’ sa posúva diagonálne z Q0 na Q3 a opäť sa posunie späť na ‘Q0’. Toto teda ukazuje, že to funguje ako počítadlo prsteňov.
Verilog HDL program pre počítadlo zvonení
modul dff (q, d, c)
výstup q
vstup d, c
reg q
počiatočné
q = 1’b1
vždy @ (posedge c)
q = d
koncový modul
modul dff1 (q, d, clk)
výstup q
vstup d, klk
reg q
počiatočné
q = 1’b0
always @ (posedge clk)
q = d
endmodul
modulový krúžok (q, clk)
vstup [3: 0] q
vstup clk
dff u1 (q [0], q [3], clk)
dff1 u2 (q [1], q [0], clk)
dff1 u3 (q [2], q [1], clk)
dff1 u4 (q [3], q [2], clk)
koncový modul
Schéma časovania počítadla zvonení
Schéma časovania počítadla zvonení je uvedená nižšie.
počítadlo časovacích diagramov zvonenia
Klasifikácia počítadiel prsteňov
Počítadlá prsteňov sú rozdelené na dva také,
Rovný typ
Alternatívny názov priameho typu je „one hot counter“, kde je výstup z koncového klopného obvodu uvedený ako spätná väzba k vstupu začínajúceho klopného obvodu. Kde binárna číslica 0/1 koluje vo forme krúžku. Používajú sa dva prednastavené riadiace signály (PR) a hodinový signál (CLK). Tam, kde je PR pripojený k FF 0 a CLR sa dáva k FF3. Nasleduje bloková schéma 4-stupňového počítadla priamych zvonení.
priamy krúžkový pult
Tabuľka pravdy počítadla s rovným krúžkom
tabuľka pravdy priameho typu
Schéma časovania priameho typu
časovací diagram-priameho typu
Krútený typ
Alternatívny názov krúteného typu je prepínač chvost / chôdza / Johnsonov čítač. Doplneným výstupom končiaceho klopného obvodu je spätná väzba k vstupu začínajúceho klopného obvodu. Kde prúd čísel 1 a 0 preteká vo forme kruhu. Počítadlo krúteného typu používa dva riadiace signály ako CLK a ORI. Kde CLK a ORI sú spoločné pre všetky štyri žabky. Nasleduje bloková schéma 4 stupňového počítadla krúteného krúžku.
Pravdivostná tabuľka krúteného typu
ALEBO | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Nízky impulz | X | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Schéma časovania krúteného typu
Schéma časovania krúteného typu je uvedená nižšie.
časovací diagram-johnsonovho typu
Rozdiel medzi počítadlom typu Ring a počítadlom typu Johnson
Nasleduje porovnanie medzi počítadlom zvonenia a Johnsonovým počítadlom
Počítadlo prsteňov | Johnson Counter |
| Výstup posledného flipflopu je uvedený ako vstup do začínajúceho flip flopu. | Výstup posledného klopného obvodu je doplnený a uvedený ako vstup do začínajúceho klopného obvodu. |
| Počet štátov = Počet použitých žabiek | Ak sa použije „n“ počet žabiek, potom sa vyžaduje „2n“ počet stavov. |
| Vstup frekvencia = n | Vstupná frekvencia = f |
| Výstupná frekvencia = f / n | Výstupná frekvencia = f / 2n |
| Celkom nevyužité stavy = (2n- n) | Celkom nevyužité stavy = (2n- 2n) |
Výhody
Výhody sú
Nevýhody
Nevýhody sú
- Z 15 štátov sa používajú 4 štáty
- Nesamostatné spustenie.
Aplikácie
Nasledujú aplikácie
- Počítadlo frekvencie
- ADC
- Digitálne hodiny
- Merajte časovače a rýchlosť atď.
Časté otázky
1). Koľko štátov je v 10-bitovom počítadle zvonenia?
V 10-bitovom počítadle zvonenia sa používa 10 stavov.
2). Čo je to asynchrónne počítadlo?
Asynchrónne počítadlo pracuje asynchrónne, to znamená, že je nezávislé od hodinového impulzu. Má 2n - 1 stavov.
3). Čo je režim počítadla?
Ďalším názvom pre počítadlo modov je počítadlo Modulus. Je definovaný ako počet stavov v počítadle.
4). Čo myslíš pod Johnsonovým pultom?
Johnsonove počítadlo je jeden typ počítadla zvonenia, kde je výstup posledného klopného obvodu doplnený a spätná väzba na vstup prvého klopného obvodu. Počet použitých stavov je 2n.
5). Čo je delenie počítadlom N?
Vydelené N počítadlom znamená delenie vstupnej frekvencie hodín N.
6). Čo myslíš pod posuvným registrom SISO?
Register SISOshift je sériové sériové vyvedenie z registra, kde sa postupne a postupne spracovávajú vstupné a výstupné údaje a výsledok sa ukladá do registra.
Preto pult je dôležitou súčasťou digitálnych elektrónov. Sú klasifikované ako synchrónne (prstencový a krútený typ) a asynchrónne počítadlá. Toto je teda prehľad počítadla zvonení, ktoré používa dva riadiace signály, hodiny a prednastavené. Na základe týchto signálov pracujú vo formáte zvonenia, a preto sa nazýva počítadlo zvonenia, ďalej sa klasifikujú ako priamy a skrútený typ. Každý pult má svoj vlastný dizajn, výhody a nevýhody.
