Sambil memerhatikan garis pengeluaran botol kaca, yang dibungkus sebagai 10 botol setiap bungkusan oleh mesin, dengan hati-hati, soalan minda ingin tahu - Bagaimana mesin tahu untuk mengira jumlah botol? Apa yang mengajar mesin bagaimana mengira? Mencari jawapan untuk menyelesaikan rasa ingin tahu ini akan menghasilkan penemuan yang sangat menarik bernama - ' Kaunter '. Penghitung adalah litar yang mengira denyutan jam yang digunakan. Ini biasanya direka menggunakan flip-flop. Berdasarkan cara jam digunakan untuk pembilang berfungsi dikelaskan sebagai Kaunter segerak dan tak segerak . Dalam artikel ini, mari kita melihat kaunter Asinkron yang terkenal sebagai Kaunter riak .
Apa itu Ripple Counter?
Sebelum melangkah ke Ripple Counter mari kita berkenalan dengan syarat Kaunter segerak dan tak segerak . Pembilang adalah litar yang dibuat menggunakan flip-flop. Pembilang segerak, seperti namanya mempunyai semua flip-flop bekerja segerak dengan denyutan jam dan juga antara satu sama lain. Di sini nadi jam digunakan pada setiap flip flop.
Manakala pada jam kaunter tak segerak hanya digunakan pada flip flop awal yang nilainya akan dianggap sebagai LSB. Daripada nadi jam, output flip-flop pertama bertindak sebagai denyut jam ke flip flop seterusnya, yang outputnya digunakan sebagai jam ke flip-flop yang seterusnya dan seterusnya.
Oleh itu, di kaunter Asinkron selepas peralihan flip flop sebelumnya peralihan flip flop seterusnya berlaku, tidak pada masa yang sama seperti yang dilihat di kaunter Synchronous. Di sini flip-flop disambungkan dalam susunan Master-Slave.
Kaunter Ripple: Kaunter riak adalah pembilang tak segerak. Ia mendapat namanya kerana denyutan jam bergelombang melalui litar. Pembilang riak n-MOD mengandungi n bilangan flip-flop dan litar boleh mengira hingga 2n nilai sebelum menetapkan semula dirinya ke nilai awal.
Kaunter ini boleh dikira dengan cara yang berbeza berdasarkan litar mereka.
MAJLIS KE ATAS: Mengira nilai dalam urutan menaik.
MAJLIS TURUN: Mengira nilai dalam urutan menurun.
KAUNTER KE ATAS: Pembilang yang boleh mengira nilai sama ada ke arah depan atau arah terbalik disebut pembilang naik atau pembalik terbalik.
DIVIDE oleh N COUNTER: Daripada binari, kadangkala kita perlu menghitung hingga N yang merupakan pangkal 10. Pembilang riak yang boleh mengira hingga nilai N yang bukan kuasa 2 disebut Pembilang oleh pembilang N.
Diagram Litar Pembilang dan Jadual Pemasaan
The kerja kaunter riak dapat difahami dengan baik dengan bantuan contoh. Berdasarkan bilangan flip flop yang digunakan terdapat 2-bit, 3-bit, 4-bit… .. pembilang riak dapat dirancang. Mari kita lihat cara kerja 2-bit pembilang riak binari untuk memahami konsep.
KE pembilang binari boleh mengira nilai hingga 2-bit .i. Kaunter 2-MOD boleh mengira 2dua= 4 nilai. Seperti di sini nilai n adalah 2 kita menggunakan 2 flip-flop. Semasa memilih jenis flip-flop, harus diingat bahawa Ripple counter hanya boleh dirancang menggunakan flip-flop yang mempunyai syarat untuk beralih seperti di Flip flop JK dan T .
Binary Ripple Counter menggunakan JK Flip Flop
Susunan litar a pembilang riak binari adalah seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ini dua JK flip flop J0K0 dan J1K1 digunakan. Input JK flip flop dibekalkan dengan isyarat voltan tinggi yang mengekalkannya pada keadaan 1. Simbol bagi denyutan jam menunjukkan denyutan jam yang dicetuskan negatif. Dari rajah tersebut, dapat diperhatikan bahawa output Q0 dari flip flop pertama diterapkan sebagai denyut jam ke flip flop kedua.
Kaunter Ripple Binary Menggunakan JK Flip Flop
Di sini output Q0 adalah LSB dan output Q1 adalah bit MSB. Fungsi kaunter dapat difahami dengan mudah menggunakan Truth Table of JK flip flop.
| Jn | KEn | Qn + 1 |
| 0 1 0 1 | 0 0 1 1 | Qn 1 0 Qn |
Jadi, menurut jadual Kebenaran, apabila kedua input adalah 1 keadaan seterusnya akan menjadi pelengkap keadaan sebelumnya. Keadaan ini digunakan dalam riak flip flop. Oleh kerana kita telah menggunakan voltan tinggi untuk semua input JK flip-flop, mereka berada pada keadaan 1, jadi mereka mesti menukar keadaan pada hujung negatif denyut jam. I.e. pada peralihan 1 hingga 0 denyutan jam. Gambarajah masa pembilang riak binari menerangkan dengan jelas operasi.
Diagram Jadual Waktu Pembilang Riak Binari
Dari rajah pemasaan, kita dapat melihat bahawa Q0 berubah keadaan hanya semasa sisi negatif jam terpakai. Pada mulanya, flip flop berada pada keadaan 0. Flip-flop tetap berada dalam keadaan sehingga jam yang diterapkan berubah dari 1 hingga 0. Oleh kerana nilai JK adalah 1, flip flop harus beralih. Jadi, ia berubah keadaan dari 0 hingga 1. Proses ini berterusan untuk semua denyutan jam.
Bilangan denyutan input | Q1 | Q0 |
| 0 1 dua 3 4 | - 0 0 1 1 | - 0 1 0 1 |
Datang ke flip flop kedua, di sini bentuk gelombang yang dihasilkan oleh flip flop 1 diberikan sebagai denyutan jam. Oleh itu, seperti yang dapat kita lihat dalam rajah pemasaan ketika Q0 beralih dari 1 hingga 0 keadaan Q1 berubah. Di sini jangan mempertimbangkan nadi jam di atas, hanya ikuti bentuk gelombang Q0. Perhatikan bahawa nilai output Q0 dianggap sebagai LSB dan Q1 dianggap sebagai MSB. Dari rajah pemasaan, kita dapat memerhatikan bahawa pembilang menghitung nilai 00,01,10,11 kemudian mengatur semula dirinya sendiri dan bermula semula dari 00,01,… sehingga denyutan jam diterapkan pada flip flop J0K0.
Pembilang 3-bit Ripple menggunakan JK flip-flop - Truth Table / Timing Diagram
Di kaunter riak 3-bit, tiga flip-flop digunakan di litar. Seperti di sini, nilai 'n' adalah tiga, pembilang boleh menghitung hingga 23= 8 nilai .i.e. 000,001,010,011,100,101,110,111. Gambarajah litar dan rajah masa diberikan di bawah.
Kaunter Ripple Binary Menggunakan JK Flip Flop
Diagram Timing Ripple Counter Timing 3 bit
Di sini bentuk gelombang output Q1 diberikan sebagai denyutan jam ke flip flop J2K2. Jadi, apabila Q1 beralih dari 1 hingga 0 peralihan, keadaan Q2 diubah. Keluaran Q2 adalah MSB.
Bilangan denyutan | Qdua | Q1 | Q0 |
0 1 dua 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 |
4-bit Ripple Counter Menggunakan JK Flip flop - Circuit Diagram and Timing Diagram
Di kaunter riak 4-bit, nilai n adalah 4 jadi, 4 flip flop JK digunakan dan pembilang dapat mengira hingga 16 denyutan. Di bawah rajah litar dan rajah pemasaan diberikan bersama dengan jadual kebenaran.
Ripple Counter 4 bit menggunakan JK Flip Flop
Diagram Timing Ripple Counter Timing 4 bit
Kaunter Ripple 4 bit Menggunakan D Flip Flop
Ketika memilih Flip Flop untuk Ripple counter merancang perkara penting yang perlu dipertimbangkan adalah bahawa flip flop harus mengandungi syarat untuk beralih keadaan. Keadaan ini dipenuhi hanya dengan flip flop T dan JK.
Dari jadual kebenaran dari D flip flop , dapat dilihat dengan jelas bahawa ia tidak mengandungi keadaan togol. Jadi, apabila digunakan sebagai Ripple counter D flip flop mempunyai nilai awal sebagai 1. Apabila denyut jam menjalani peralihan dari 1 hingga 0 maka flip flop harus mengubah keadaan. Tetapi menurut jadual kebenaran apabila nilai D adalah 1 ia tetap pada 1 hingga nilai D diubah menjadi 0. Oleh itu, bentuk gelombang D0-flip flop akan selalu kekal 1, yang tidak berguna untuk dikira. Jadi, flip flop D tidak dipertimbangkan untuk pembinaan Ripple Counters.
Bahagikan dengan kaunter N
Penghitung riak mengira nilai hingga 2n. Oleh itu, untuk mengira nilai yang bukan kuasa 2 tidak mungkin dilakukan dengan litar yang telah kita lihat hingga sekarang. Tetapi dengan pengubahsuaian, kita dapat membuat penghitung riak untuk menghitung nilai yang tidak dapat dinyatakan sebagai kekuatan 2. Pembilang seperti itu disebut Bahagikan dengan kaunter N .
Kaunter Dekad
Bilangan flip flop n yang akan digunakan dalam reka bentuk ini dipilih sedemikian rupa sehingga 2n> N di mana N adalah kiraan pembilang. Bersama-sama dengan flip flop, gerbang maklum balas ditambahkan sehingga pada kiraan N semua flip flop diset semula ke nol. Litar maklum balas ini hanyalah Gerbang NAND yang inputnya adalah output Q dari flip flop yang outputnya Q = 1 pada kiraan N.
Mari kita lihat litar pembilang yang nilai N adalah 10. Kaunter ini juga dikenali sebagai Kaunter dekad kerana jumlahnya mencecah hingga 10. Di sini jumlah sandal harus 4 kerana 24= 16> 10. Dan pada kiraan N = 10 output Q1 dan Q3 akan menjadi 1. Jadi, ini diberikan sebagai input ke pintu NAND. Keluaran gerbang NAND digunakan pada semua flip flop sehingga menetapkannya kembali ke sifar.
Kekurangan Kaunter Ripple
Waktu penyebaran dibawa adalah masa yang diambil oleh pembilang untuk menyelesaikan tindak balasnya terhadap nadi input yang diberikan. Seperti di kaunter riak, nadi jam tidak segerak, memerlukan lebih banyak masa untuk menyelesaikan tindak balas.
Aplikasi Kaunter Ripple
Kaunter ini sering digunakan untuk pengukuran Waktu, Pengukuran Frekuensi, Pengukuran Jarak, Pengukuran Kelajuan, Pembentukan gelombang, Bahagian Frekuensi, Komputer Digital, Pengiraan Langsung dll ....
Oleh itu, ini semua berkaitan maklumat ringkas mengenai kaunter riak, kerja pembilang pembilang binari, 3bit dan 4-bit menggunakan JK-Flip Flop berserta gambarajah litar, gambarajah masa timbal balik riak , dan jadual kebenaran. Sebab utama di sebalik pembinaan kaunter riak dengan D-Flip Flop, kekurangan dan aplikasi Ripple Counter. berikut adalah soalan untuk anda, apakah itu Kaunter Ripple 8-bit ?
