Счетчик — это последовательная схема. Цифровая схема, которая используется для подсчета импульсов, является известным счетчиком. Счетчик — самое широкое применение шлепанцев. Это группа триггеров с примененным тактовым сигналом. Счетчики бывают двух типов.
- Асинхронные или пульсирующие счетчики.
- Синхронные счетчики.
Асинхронные или пульсирующие счетчики
Логическая схема 2-битного счетчика пульсаций показана на рисунке. Триггер (T) используется. Но мы можем использовать триггер JK также с J и K, постоянно подключенными к логике 1. Внешние часы применяются к тактовому входу триггера A, а выход Q A применяется к тактовому входу следующего триггера, т.е. FF-B.
Логическая Диаграмма
операция
| SN | Состояние | операция |
|---|---|---|
| 1 | Сначала позвольте обоим FF быть в состоянии сброса | Q B Q A = 00 изначально |
| 2 | После 1-го отрицательного фронта часов |
Как только первый отрицательный тактовый импульс будет применен, FF-A переключится и Q A будет равно 1. Q A подключен к тактовому входу FF-B. Поскольку Q A изменилось с 0 на 1, FF-B рассматривает его как положительный фронт тактового сигнала. В Q B нет никаких изменений, потому что FF-B является FF, вызванным отрицательным фронтом. Q B Q A = 01 после первого тактового импульса. |
| 3 | После 2-го отрицательного фронта часов |
По прибытии второго отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается и Q A = 0. Изменение Q A действует как отрицательный фронт тактовой частоты для FF-B. Так что он также будет переключаться, и Q B будет 1. Q B Q A = 10 после второго тактового импульса. |
| 4 | После 3-го отрицательного тактового фронта |
По достижении 3-го отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается, и Q A становится 1 из 0. Поскольку это положительное изменение, FF-B не реагирует на него и остается неактивным. Таким образом, Q B не изменяется и продолжает оставаться равным 1. Q B Q A = 11 после третьего тактового импульса. |
| 5 | После 4-го отрицательного тактового фронта |
По достижении 4-го отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается, и Q A становится 1 из 0. Это отрицательное изменение Q A действует как тактовый импульс для FF-B. Следовательно, он переключается, чтобы изменить Q B с 1 на 0. Q B Q A = 00 после четвертого тактового импульса. |
Как только первый отрицательный тактовый импульс будет применен, FF-A переключится и Q A будет равно 1.
Q A подключен к тактовому входу FF-B. Поскольку Q A изменилось с 0 на 1, FF-B рассматривает его как положительный фронт тактового сигнала. В Q B нет никаких изменений, потому что FF-B является FF, вызванным отрицательным фронтом.
Q B Q A = 01 после первого тактового импульса.
По прибытии второго отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается и Q A = 0.
Изменение Q A действует как отрицательный фронт тактовой частоты для FF-B. Так что он также будет переключаться, и Q B будет 1.
Q B Q A = 10 после второго тактового импульса.
По достижении 3-го отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается, и Q A становится 1 из 0.
Поскольку это положительное изменение, FF-B не реагирует на него и остается неактивным. Таким образом, Q B не изменяется и продолжает оставаться равным 1.
Q B Q A = 11 после третьего тактового импульса.
По достижении 4-го отрицательного тактового фронта FF-A снова переключается, и Q A становится 1 из 0.
Это отрицательное изменение Q A действует как тактовый импульс для FF-B. Следовательно, он переключается, чтобы изменить Q B с 1 на 0.
Q B Q A = 00 после четвертого тактового импульса.
Таблица правды
Синхронные счетчики
Если тактовые импульсы применяются ко всем триггерам в счетчике одновременно, то такой счетчик называется синхронным счетчиком.
2-битный синхронный счетчик
Входы J A и K A FF-A связаны с логикой 1. Таким образом, FF-A будет работать как триггерный триггер. Входы J B и K B подключены к Q A.
Логическая Диаграмма
операция
| SN | Состояние | операция |
|---|---|---|
| 1 | Сначала позвольте обоим FF быть в состоянии сброса | Q B Q A = 00 изначально. |
| 2 | После 1-го отрицательного фронта часов |
Как только будет применен первый отрицательный фронт тактового сигнала, FF-A переключится и Q A изменится с 0 на 1. Но в момент приложения отрицательного тактового фронта Q A , J B = K B = 0. Следовательно, FF-B не изменит свое состояние. Таким образом, Q B останется 0. Q B Q A = 01 после первого тактового импульса. |
| 3 | После 2-го отрицательного фронта часов |
По прибытии второго отрицательного фронта тактового сигнала FF-A снова переключается, и Q A изменяется с 1 на 0. Но в этот момент Q A было 1. Таким образом, J B = K B = 1 и FF-B будет переключаться. Следовательно, Q B изменяется от 0 до 1. Q B Q A = 10 после второго тактового импульса. |
| 4 | После 3-го отрицательного тактового фронта |
При применении третьего падающего тактового фронта FF-A переключается с 0 на 1, но для FF-B состояние не изменяется. Q B Q A = 11 после третьего тактового импульса. |
| 5 | После 4-го отрицательного тактового фронта |
При применении следующего тактового импульса Q A изменится с 1 на 0, а Q B также изменится с 1 на 0. Q B Q A = 00 после четвертого тактового импульса. |
Как только будет применен первый отрицательный фронт тактового сигнала, FF-A переключится и Q A изменится с 0 на 1.
Но в момент приложения отрицательного тактового фронта Q A , J B = K B = 0. Следовательно, FF-B не изменит свое состояние. Таким образом, Q B останется 0.
Q B Q A = 01 после первого тактового импульса.
По прибытии второго отрицательного фронта тактового сигнала FF-A снова переключается, и Q A изменяется с 1 на 0.
Но в этот момент Q A было 1. Таким образом, J B = K B = 1 и FF-B будет переключаться. Следовательно, Q B изменяется от 0 до 1.
Q B Q A = 10 после второго тактового импульса.
При применении третьего падающего тактового фронта FF-A переключается с 0 на 1, но для FF-B состояние не изменяется.
Q B Q A = 11 после третьего тактового импульса.
При применении следующего тактового импульса Q A изменится с 1 на 0, а Q B также изменится с 1 на 0.
Q B Q A = 00 после четвертого тактового импульса.
Классификация счетчиков
В зависимости от того, как происходит процесс подсчета, синхронные или асинхронные счетчики классифицируются следующим образом:
- Счетчики вверх
- Вниз счетчики
- Счетчики вверх / вниз
Счетчик UP / DOWN
Верхний и нижний счетчики объединяются, чтобы получить счетчик ВВЕРХ / ВНИЗ. Вход управления режимом (M) также предназначен для выбора режима вверх или вниз. Комбинационная схема должна быть спроектирована и использована между каждой парой триггера для достижения операции вверх / вниз.
- Тип счетчиков вверх / вниз
- Счетчики пульсаций ВВЕРХ / ВНИЗ
- Синхронный счетчик UP / DOWN
Счетчики пульсаций ВВЕРХ / ВНИЗ
В счетчике пульсаций UP / DOWN все FF работают в режиме переключения. Поэтому следует использовать либо T-триггеры, либо JK-триггеры. LSB триггер получает часы напрямую. Но часы для каждого другого FF получаются из (Q = Q bar) выходного сигнала предыдущего FF.
-
Режим счета UP (M = 0) — Выход Q предыдущего FF подключен к часам следующего каскада, если необходимо увеличить счет. Для этого режима вход выбора режима М имеет логическую 0 (М = 0).
-
Режим подсчета ВНИЗ (M = 1) — Если M = 1, то выход Q-бара предыдущего FF подключается к следующему FF. Это будет работать счетчик в режиме счета.
Режим счета UP (M = 0) — Выход Q предыдущего FF подключен к часам следующего каскада, если необходимо увеличить счет. Для этого режима вход выбора режима М имеет логическую 0 (М = 0).
Режим подсчета ВНИЗ (M = 1) — Если M = 1, то выход Q-бара предыдущего FF подключается к следующему FF. Это будет работать счетчик в режиме счета.
пример
3-битный двоичный счетчик пульсаций вверх / вниз.
-
3-битный — следовательно, требуется три FF.
-
ВВЕРХ / ВНИЗ — так что вход управления режимом имеет важное значение.
-
Для счетчика пульсаций выход Q предыдущего FF подключен к входу тактового сигнала следующего.
-
Для счетчика пульсаций выход Q предыдущего FF подключен к входу тактового сигнала следующего.
-
Для счетчика пульсаций выход Q bar предыдущего FF соединяется с тактовым входом следующего.
-
Пусть выбор выхода Q и Q bar предыдущего FF управляется входом управления режимом M таким образом, что, если M = 0, счет UP. Так что подключите Q к CLK. Если М = 1, счет ВНИЗ. Так что подключите Q бар к CLK.
3-битный — следовательно, требуется три FF.
ВВЕРХ / ВНИЗ — так что вход управления режимом имеет важное значение.
Для счетчика пульсаций выход Q предыдущего FF подключен к входу тактового сигнала следующего.
Для счетчика пульсаций выход Q предыдущего FF подключен к входу тактового сигнала следующего.
Для счетчика пульсаций выход Q bar предыдущего FF соединяется с тактовым входом следующего.
Пусть выбор выхода Q и Q bar предыдущего FF управляется входом управления режимом M таким образом, что, если M = 0, счет UP. Так что подключите Q к CLK. Если М = 1, счет ВНИЗ. Так что подключите Q бар к CLK.
Блок-схема
Таблица правды
операция
| SN | Состояние | операция |
|---|---|---|
| 1 | Случай 1 — с М = 0 (режим повышенного счета) |
Если M = 0 и M bar = 1, то логические элементы И 1 и 3 на рис. будет включен, тогда как логические элементы И 2 и 4 будут отключены. Следовательно, Q A подключается к входу синхронизации FF-B, а Q B подключается к входу синхронизации FF-C. Эти соединения такие же, как и для обычного счетчика. Таким образом, при М = 0 схема работает как счетчик с повышением частоты. |
| 2 | Случай 2: с М = 1 (режим обратного отсчета) |
Если M = 1, то И вентили 2 и 4 на рис. включены, тогда как логические элементы И 1 и 3 отключены. Следовательно, панель Q A подключается к тактовому входу FF-B, а панель Q B подключается к тактовому входу FF-C. Эти соединения будут производить обратный счетчик. Таким образом, при М = 1 схема работает как обратный счетчик. |
Если M = 0 и M bar = 1, то логические элементы И 1 и 3 на рис. будет включен, тогда как логические элементы И 2 и 4 будут отключены.
Следовательно, Q A подключается к входу синхронизации FF-B, а Q B подключается к входу синхронизации FF-C.
Эти соединения такие же, как и для обычного счетчика. Таким образом, при М = 0 схема работает как счетчик с повышением частоты.
Если M = 1, то И вентили 2 и 4 на рис. включены, тогда как логические элементы И 1 и 3 отключены.
Следовательно, панель Q A подключается к тактовому входу FF-B, а панель Q B подключается к тактовому входу FF-C.
Эти соединения будут производить обратный счетчик. Таким образом, при М = 1 схема работает как обратный счетчик.
Счетчик модулей (Счетчик MOD-N)
2-битный счетчик пульсаций называется счетчиком MOD-4, а 3-битный счетчик пульсаций называется счетчиком MOD-8. Таким образом, в общем случае n-битный счетчик пульсаций называется счетчиком по модулю N. Где, MOD номер = 2 н .