Makinelerle paket başına 10 şişe olarak paketlenen cam şişelerin üretim hattını dikkatlice incelerken, meraklı bir akıl soruları - Makine şişe sayısını nasıl hesaplayabilir? Makinelere saymayı ne öğretir? Bu merakı çözmek için bir cevap aramak, ' Sayaçlar Sayaçlar, uygulanan saat darbelerini sayan devrelerdir. Bunlar genellikle parmak arası terlikler kullanılarak tasarlanır. Çalışan sayaçları için saatin uygulanma şekline göre şu şekilde sınıflandırılır: Senkron ve Asenkron sayaçlar . Bu makalede, bilinen bir şekilde bilinen bir Asenkron sayaca bakalım. Dalgalanma sayacı .
Ripple Sayacı nedir?
Ripple Counter'a geçmeden önce terimleri öğrenelim Senkron ve Asenkron sayaçlar . Sayaçlar, parmak arası terlikler kullanılarak yapılan devrelerdir. Senkron sayaç, adından da anlaşılacağı gibi parmak arası terlikler birbirleriyle olduğu gibi saat darbesi ile senkronize çalışma. Burada her flip flop'a saat darbesi uygulanır.
Oysa Asenkron sayaç saat darbesi, yalnızca değeri LSB olarak kabul edilecek olan ilk flip flop'a uygulanır. Saat darbesi yerine, ilk iki parmak arası terlik çıktısı, bir sonraki iki parmak arası terlik için bir saat darbesi olarak işlev görür, bunun çıktısı bir sonraki iki parmak arası terlik için bir saat olarak kullanılır ve bu böyle devam eder.
Böylece, Eşzamansız sayaçta, bir sonraki flip flopun önceki flip flop geçişinin geçişinden sonra, Eşzamanlı sayaçta görülenle aynı anda gerçekleşmez. Burada flip-floplar Master-Slave düzeninde bağlanır.
Dalgalanma Sayacı: Dalgalanma sayacı, Eşzamansız bir sayaçtır. İsmini aldı çünkü saat darbesi devre boyunca dalgalanıyor. Bir n-MOD dalgalanma sayacı n sayıda flip-flop içerir ve devre 2'ye kadar sayabilirn kendini başlangıç değerine sıfırlamadan önceki değerler.
Bu sayaçlar, devrelerine bağlı olarak farklı şekillerde sayılabilir.
SAYAÇ ÜSTÜ: Değerleri artan sırada sayar.
AŞAĞI SAYICI: Değerleri azalan sırada sayar.
YUKARI SAYICI: Değerleri ileri yönde veya geri yönde sayabilen bir sayaç, yukarı-aşağı sayacı veya tersine çevrilebilir sayaç olarak adlandırılır.
N SAYACA GÖRE BÖL: İkili değer yerine, bazen 10 tabanındaki N'ye kadar saymamız gerekebilir. 2'nin kuvveti olmayan N değerine kadar sayabilen dalgalanma sayacına Bölme N sayacı denir.
Dalgalanma Sayacı Devre Şeması ve Zamanlama Şeması
dalgalanma sayacının çalışması bir örnek yardımıyla en iyi şekilde anlaşılabilir. Kullanılan flip flop sayısına bağlı olarak 2-bit, 3-bit, 4-bit… .. dalgalanma sayaçları tasarlanabilir. 2-bit'in çalışmasına bakalım ikili dalgalanma sayacı kavramı anlamak için.
KİME ikili sayaç 2 bitlik değerleri sayabilir, yani. 2-MOD sayacı 2 sayabiliriki= 4 değer. Burada n değeri 2 olduğu için 2 parmak arası terlik kullanıyoruz. Flip-flop türünü seçerken, Ripple sayaçlarının yalnızca aşağıdaki gibi geçiş yapma koşulu olan flip-floplar kullanılarak tasarlanabileceği unutulmamalıdır. JK ve T parmak arası terlikler .
JK Flip Flop kullanarak İkili Dalgalanma Sayacı
Bir devre düzenlemesi ikili dalgalanma sayacı aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir. Burada iki JK parmak arası terlik J0K0 ve J1K1 kullanılır. Flip flopların JK girişleri, onları bir durumda 1'de tutan yüksek voltaj sinyali ile beslenir. Saat darbesinin sembolü, negatif tetiklenen bir saat darbesini gösterir. Şekilden, birinci flip flopun Q0 çıkışının ikinci flip flop'a bir saat atımı olarak uygulandığı gözlemlenebilir.
JK Flip Flop Kullanarak İkili Dalgalanma Sayacı
Burada Q0 çıkışı LSB'dir ve Q1 çıkışı MSB bitidir. Sayacın işleyişi, JK flip flop'un Hakikat Tablosu kullanılarak kolayca anlaşılabilir.
| Jn | KİMEn | Qn + 1 |
| 0 1 0 1 | 0 0 1 1 | Qn 1 0 Qn |
Dolayısıyla, Hakikat tablosuna göre, her iki giriş de 1 olduğunda, sonraki durum önceki durumun tamamlayıcısı olacaktır. Bu koşul dalgalanma flip flopunda kullanılır. Flip-flopların tüm JK girişlerine yüksek voltaj uyguladığımız için, bunlar durum 1'dedir, bu nedenle saat darbesinin negatif gidiş ucundaki durumu değiştirmeleri gerekir. Yani. saat darbesinin 1'den 0'a geçişinde. İkili dalgalanma sayacının zamanlama diyagramı, işlemi açıkça açıklar.
İkili Dalgalanma Sayacının Zamanlama Şeması
Zamanlama diyagramından Q0'ın sadece uygulanan saatin negatif kenarı sırasında durum değiştirdiğini gözlemleyebiliriz. Başlangıçta, flip flop 0 durumundadır. Flip-flop, uygulanan saat 1'den 0'a gidene kadar durumda kalır. JK değerleri 1 olduğundan, flip flop geçiş yapmalıdır. Böylece, durumu 0'dan 1'e değiştirir. Süreç, tüm saat darbeleri için devam eder.
Giriş darbelerinin sayısı | Q1 | Q0 |
| 0 1 iki 3 4 | - 0 0 1 1 | - 0 1 0 1 |
İkinci flip flop'a gelince, burada flip flop 1 tarafından üretilen dalga formu saat atımı olarak verilir. Dolayısıyla, zamanlama diyagramında görebileceğimiz gibi, Q0 1'den 0'a geçtiğinde Q1'in durumu değişir. Burada yukarıdaki saat darbesini dikkate almayın, sadece Q0'ın dalga biçimini izleyin. Q0'ın çıkış değerlerinin LSB ve Q1'in MSB olarak kabul edildiğini unutmayın. Zamanlama diyagramından, sayacın 00,01,10,11 değerlerini saydığını ve ardından kendisini sıfırladığını ve J0K0 flip flopuna saat darbeleri uygulanana kadar tekrar 00,01,… 'den başladığını gözlemleyebiliriz.
JK flip-flop kullanan 3-bit Dalgalanma sayacı - Hakikat Tablosu / Zamanlama Şeması
3 bitlik dalgalanma sayacında, devrede üç flip-flop kullanılır. Burada 'n' değeri üç olduğu için, sayaç 2'ye kadar sayabilir3= 8 değer, yani. 000,001,010,011,100,101,110,111. Devre şeması ve zamanlama şeması aşağıda verilmiştir.
JK Flip Flop Kullanarak İkili Dalgalanma Sayacı
3 bit Dalgalanma Sayacı Zamanlama Şeması
Burada Q1'in çıkış dalga formu, flip flop J2K2'ye saat darbesi olarak verilir. Dolayısıyla, Q1 1'den 0'a geçiş yaptığında, Q2'nin durumu değişir. Q2'nin çıktısı MSB'dir.
Bakliyat sayısı | Qiki | Q1 | Q0 |
0 1 iki 3 4 5 6 7 8 | - 0 0 0 0 1 1 1 1 | - 0 0 1 1 0 0 1 1 | - 0 1 0 1 0 1 0 1 |
JK Flip flop Kullanan 4-bit Dalgalanma Sayacı - Devre Şeması ve Zamanlama Şeması
4 bitlik dalgalanma sayacında n değeri 4'tür, bu nedenle 4 JK flip flop kullanılır ve sayaç 16 darbeye kadar sayabilir. Altında devre şeması ve zamanlama şeması doğruluk tablosu ile birlikte verilmiştir.
JK Flip Flop kullanarak 4 bit Dalgalanma Sayacı
4 bit Dalgalanma Sayacı Zamanlama Şeması
D Flip Flop Kullanarak 4 bit Dalgalanma Sayacı
Ripple için bir Flip Flop seçmek söz konusu olduğunda, dikkate alınması gereken önemli bir nokta, flip flopun durumları değiştirmek için bir koşul içermesi gerektiğidir. Bu koşul sadece T ve JK parmak arası terliklerle karşılanır.
Doğruluk tablosundan D flip flop , geçiş koşulunu içermediği açıkça görülebilir. Bu nedenle, bir Dalgalanma sayacı olarak kullanıldığında D flip flopunun başlangıç değeri 1'dir. Saat darbesi 1'den 0'a geçiş yaptığında, flip flop durumu değiştirmelidir. Ancak doğruluk tablosuna göre D değeri 1 olduğunda, D değeri 0'a değiştirilene kadar 1'de kalır. Bu nedenle, D0-flip flop'un dalga formu her zaman 1 kalacaktır, bu da sayım için kullanışlı değildir. Bu nedenle, Ripple Sayaçlarının yapımı için D flip flop düşünülmez.
N sayacına böl
Dalgalanma sayacı 2'ye kadar olan değerleri sayarn. Yani 2'nin üssü olmayan değerleri saymak mümkün değildir. devre şimdiye kadar gördüğümüz. Ancak değişiklik yaparak, 2'nin üssü olarak ifade edilemeyen değeri saymak için dalgalanma sayacı yapabiliriz. Böyle bir sayaç denir N sayacına böl .
On Yıl Sayacı
Bu tasarımda kullanılacak flip flop sayısı 2 olacak şekilde seçilmiştir.n> N, burada N, sayacın sayısıdır. Parmak arası terliklerle birlikte, bir geri bildirim geçidi eklenir, böylece N sayısında tüm parmak arası terlikler sıfırlanır. Bu geri besleme devresi basitçe bir NAND kapısı girişleri, N sayımında Q = 1 olan flip flopların Q çıkışlarıdır.
N değeri 10 olan bir sayacın devresini görelim. Bu sayaç aynı zamanda On yıl sayacı 10'a kadar saydığı için burada flip flop sayısı 2'den dolayı 4 olmalıdır.4= 16> 10. Ve N = 10 sayımında Q1 ve Q3 çıkışları 1 olacaktır. Dolayısıyla, bunlar NAND geçidine girişler olarak verilmiştir. NAND geçidinin çıkışı tüm flip floplara uygulanır ve böylece sıfırlanır.
Ripple Sayacının Dezavantajları
Taşıma yayılma süresi, bir sayacın verilen girdi darbesine yanıtını tamamlaması için geçen süredir. Dalgalanma sayacında olduğu gibi, saat darbesi Eşzamansızdır, yanıtı tamamlamak için daha fazla zaman gerektirir.
Ripple Counter Uygulamaları
Bu sayaçlar, Zaman Ölçümü, Frekans Ölçümü, Mesafe Ölçümü, Hız Ölçümü, Dalga Biçimi Üretimi, Frekans Bölümü, Dijital Bilgisayarlar, Doğrudan Sayma vb. İçin sıklıkla kullanılır.
Böylece bu tamamen dalgalanma sayacı hakkında kısa bilgi, devre şeması ile birlikte JK-Flip Flop kullanarak ikili, 3bit ve 4 bit sayaç yapısının çalışması, dalgalanma sayacı zamanlama diyagramı ve doğruluk tablosu. Dalgalanma sayacının D-Flip Flop ile yapılmasının arkasındaki ana sebep, Ripple Sayacının dezavantajları ve uygulamaları. işte sana bir soru nedir 8-bit Dalgalanma Sayacı ?
