Contoarele sunt circuite secvențiale a căror funcție este de a număra impulsul, frecvența și timpul semnalului utilizând un singur semnal de ceas. Este o componentă importantă a electronice digitale întrucât dispozitivele electronice întregi funcționează pe contoare. Acestea sunt proiectate prin gruparea unui set (similar sau diferit) de flipflops. Contoare funcționează în diferite moduri de module, care sunt reprezentate de numărul de stări ale ciclului. Există două tipuri de ghisee , sunt contoare sincrone și asincrone. Contorul sincron funcționează pe baza semnalului de ceas de intrare, iar contorul asincron este independent de semnalul de ceas de intrare. Contorul sincron este un Registrul de deplasare contor care este clasificat în continuare ca un contor de inel de tip inel și răsucit.
Ce este Ring Counter?
Definiție: Un contor de inele este, de asemenea, cunoscut sub numele de SISO ( serial în serial out ) contor registru de deplasare, unde ieșirea flip-flop-ului este conectată la intrarea flip-flop-ului care acționează ca un contor inelar. Proiectarea contorului de inel se poate face folosind patru D-Flip Flops cu un semnal de ceas comun și intrarea suprasolicitabilă poate fi conectată la presetare și ștergere.
diagrama-bloc-a-contorului-inelului
Din diagrama de mai sus,
1). Numărul de stări utilizate este 4 (În cazul în care numărul de stări = numărul de flip-flops utilizate).
2). Pre-setat sau Clear: Funcția principală a acestuia este dacă semnalul ceasului de intrare se schimbă, atunci se schimbă și valoarea de ieșire.
Conexiunile se fac după cum urmează
- O intrare este conectată la primul flip-flop ff0-Q0,
- O altă intrare este conectată la CLR a celorlalte trei flip flops, cum ar fi ff1, ff2, ff3.
Teoria muncii
De exemplu, să luăm o condiție în care pre-set = ‘0000’, atunci ieșirile obținute la fiecare flip flop sunt după cum urmează. Pentru FF0, ieșirea la Q0 este „1”, în timp ce în alte flipflops, cum ar fi ff, ff2, ff3 (care sunt conectate pentru a clarifica unde CLR = 0), ieșirile obținute la Q1 = Q2 = Q3 = '0 ′. Acest lucru poate fi înțeles urmând tabelul adevărului și formele sale de undă de ieșire obținute atunci când sunt executate folosind codul Verilog HDL în Software-ul Xilinx.
Tabelul Adevărului
ORI | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Puls scăzut | 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 |
Unde
Intrări = ORI și CLK
X = Ceasul poate fi fie o margine pozitivă, fie o margine negativă
Ieșiri = Q0, Q1, Q2, Q3.
Din tabel, putem observa că „1” este deplasat în diagonală de la Q0 la Q3 și din nou se va deplasa înapoi la „Q0”. Deci, acest lucru arată că funcționează ca un contor de inele.
Programul Verilog HDL pentru Ring Counter
modulul dff (q, d, c)
ieșire q
intrare d, c
reg q
iniţială
q = 1’b1
mereu @ (posedge c)
q = d
modul final
modulul dff1 (q, d, clk)
ieșire q
intrare d, clk
reg q
iniţială
q = 1’b0
mereu @ (posedge clk)
q = d
endmodule
inel modul (q, clk)
inout [3: 0] q
intrare 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)
modul final
Diagrama de sincronizare a contorului de inele
Diagrama de sincronizare a contorului de inele este prezentată mai jos.
diagrama-sincronizare-contor-inelului
Clasificarea contoarelor inelare
Contoare inelare sunt clasificate în două sunt,
Tip drept
Denumirea alternativă a unui tip drept este „un contor fierbinte”, unde ieșirea flip-flop-ului final este dată ca feedback la intrarea flip-flop-ului de pornire. Unde cifra binară 0/1 este circulată sub formă de inel. Sunt utilizate două semnale de control presetate (PR) și semnalul de ceas (CLK). În cazul în care PR este conectat la FF 0 și CLR este dat la FF3. Următoarea este schema bloc a contorului inelului drept în 4 etape.
contor cu inel drept
Tabelul Adevărului contorului de tip inel drept
tabel-adevăr-de-tip-drept
Diagrama de sincronizare de tip drept
diagramă de sincronizare de tip drept
Tip răsucit
Denumirea alternativă a tipului răsucit este comutator coadă / mers / contor tip Johnson. Ieșirea completată a flip-flop-ului final este feedback-ul la intrarea flip-flop-ului de pornire. Unde fluxul de 1 și 0 curge sub formă de inel. Contorul de tip răsucit folosește două semnale de control precum CLK și ORI. În cazul în care CLK și ORI sunt comune tuturor celor patru flip flops. Următoarea este schema bloc a contorului de tip inel răsucit în 4 etape.
Tabelul adevărului de tip răsucit
ORI | CLK | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 |
Puls scăzut | 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 |
Diagrama de sincronizare a tipului răsucit
Diagrama de timp a tipului răsucit este prezentată mai jos.
diagrama de sincronizare a tipului Johnson
Diferența dintre Contorul de tip inel și Contorul de tip Johnson
Următoarele sunt comparația dintre contorul inelar și contorul Johnson
Ring Counter | Johnson Counter |
| Ieșirea ultimului flipflop este dată ca intrare la flip flop de pornire. | Ieșirea ultimului flip-flop este completată și dată ca intrare la flip-flop de pornire. |
| Numărul de state = Numărul de flip flops utilizate | Dacă se utilizează numărul „n” de flip flops, este necesar numărul „2n” de stări. |
| Intrare frecvență = n | Frecvența de intrare = f |
| Frecvența de ieșire = f / n | Frecvența de ieșire = f / 2n |
| Total stări neutilizate = (2n- n) | Total stări neutilizate = (2n- 2n) |
Avantaje
Avantajele sunt
Dezavantaje
Dezavantajele sunt
- Din 15 state, sunt utilizate 4 state
- Neîncepere de sine.
Aplicații
Următoarele sunt aplicațiile
- Contor de frecvență
- ADC
- Ceasuri digitale
- Măsurați temporizatoarele și rata etc.
Întrebări frecvente
1). Câte state există în contorul de sonerie de 10 biți?
10 stări sunt utilizate în contorul de inele de 10 biți.
2). Ce este contorul asincron?
Un contor asincron funcționează asincron, adică este independent de impulsul ceasului. Are 2n - 1 stări.
3). Ce este un mod al unui contor?
Un alt nume pentru un contor mod este contorul Modulus. Este definit ca numărul de stări dintr-un contor.
4). Ce vrei să spui prin tejgheaua lui Johnson?
Contorul Johnson este un tip de contor inelar, unde ieșirea ultimului flip-flop este completată și feedback-ul la intrarea primului flip-flop. Numărul de stări utilizate este 2n.
5). Ce este o divizare la N contor?
Împărțit cu N contor înseamnă împărțirea frecvenței ceasului de intrare cu N.
6). Ce vrei să spui prin registrul de schimb SISO?
Un registru SISOshift este un registru serial în serie, în care datele de intrare și datele de ieșire sunt procesate în serie unul după altul și rezultatul este stocat în registru.
Prin urmare, un tejghea este o componentă importantă a electronilor digitali. Sunt clasificate ca contoare sincrone (de tip inel și răsucite) și asincrone. Astfel, aceasta este o imagine de ansamblu a unui contor de sonerie care utilizează două semnale de control, ceas și presetat. Pe baza acestor semnale, acestea funcționează în format de sunet, prin urmare se numește contor de sonerie, sunt clasificate în continuare ca un tip drept și răsucit. Unde fiecare contor are propriul design, avantaje și dezavantaje.
