Pembilang adalah litar berurutan yang fungsinya adalah untuk mengira denyut, frekuensi dan masa isyarat menggunakan isyarat jam tunggal. Ia adalah komponen penting bagi elektronik digital kerana keseluruhan alat elektronik berfungsi di kaunter. Mereka direka dengan mengelompokkan set flipflop (serupa atau berbeza). Kaunter beroperasi dalam mod modul yang berbeza, yang diwakili oleh bilangan keadaan kitaran. Terdapat dua jenis kaunter , mereka adalah pembilang segerak dan tak segerak. Pembilang segerak beroperasi berdasarkan isyarat jam input dan pembilang tak segerak tidak bergantung pada isyarat jam input. Pembilang segerak adalah a daftar syif pembilang yang selanjutnya dikelaskan sebagai pembilang cincin jenis cincin dan jenis berpintal.
Apa itu Counter Ring?
Definisi: Kaunter gelang juga dikenali sebagai SISO ( bersiri dalam siri keluar ) shift register counter, di mana output flip flop disambungkan ke input flip flop yang bertindak sebagai ring counter. Perancangan pembilang cincin boleh dilakukan dengan menggunakan empat D-Flip Flops dengan isyarat jam biasa dan input yang berlebihan dapat disambungkan ke pra-set dan jelas.
blok-gambarajah-pembilang cincin
Dari rajah di atas,
1). Bilangan keadaan yang digunakan adalah 4 (Di mana tidak ada keadaan = tidak ada flip flop yang digunakan).
2). Pra-set atau Hapus: Fungsi utama ini adalah jika isyarat jam input berubah maka nilai output juga berubah.
Sambungan dibuat seperti berikut
- Satu input disambungkan ke flip-flop ff0-Q0 pertama,
- Input lain disambungkan ke CLR dari tiga lagi flip flop seperti ff1, ff2, ff3.
Teori Kerja
Sebagai contoh, mari kita ambil syarat di mana pra-set = ‘0000’ maka output yang diperoleh pada setiap flip flop adalah seperti berikut. Untuk FF0, output pada Q0 adalah '1', sedangkan pada flipflops lain seperti ff, ff2, ff3 (yang dihubungkan untuk membersihkan di mana CLR = 0) output yang diperoleh pada Q1 = Q2 = Q3 = '0 ′. Ini dapat difahami dengan mengikuti tabel kebenaran dan bentuk gelombang keluarannya yang diperoleh ketika dijalankan menggunakan kod Verilog HDL di Perisian Xilinx.
Jadual Kebenaran
ATAU | CLK | S0 | S1 | S2 | S3 |
Denyutan rendah | 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 |
Di mana
Input = ORI dan CLK
X = Jam boleh menjadi kelebihan positif atau negatif
Keluaran = Q0, Q1, Q2, Q3.
Dari jadual, kita dapat melihat bahawa ‘1’ dialihkan secara menyerong dari Q0 ke Q3 dan sekali lagi akan beralih ke ‘Q0’. Jadi ini menunjukkan bahawa ia berfungsi seperti pembilang cincin.
Program Verilog HDL untuk Counter Ring
modul dff (q, d, c)
keluaran q
input d, c
reg q
awal
q = 1'b1
selalu @ (posedge c)
q = d
modul akhir
modul dff1 (q, d, clk)
keluaran q
input d, clk
reg q
awal
q = 1'b0
selalu @ (posedge clk)
q = d
endmodul
cincin modul (q, clk)
masuk [3: 0] q
input 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 akhir
Rajah Masa Pembilang Cincin
Gambarajah masa pembilang cincin ditunjukkan di bawah.
timing-diagram-of-ring-counter
Pengelasan Pembilang Cincin
Pembilang cincin dikelaskan kepada dua,
Jenis Lurus
Nama alternatif dari jenis lurus adalah 'satu kaunter panas', di mana output untuk mengakhiri flip flop diberikan sebagai maklum balas terhadap input memulakan flip flop. Di mana digit binari 0/1 diedarkan dalam bentuk cincin. Dua isyarat kawalan Pra-set (PR) dan isyarat jam (CLK) digunakan. Di mana PR disambungkan ke FF 0 dan CLR diberikan kepada FF3. Berikut adalah gambarajah blok pembilang cincin lurus 4 peringkat.
pembilang cincin lurus
Jadual Kebenaran Kaunter Jenis Lingkaran Lurus
kebenaran-jadual-jenis-lurus
Rajah Masa Jenis Lurus
timing-diagram-of-straight-type
Jenis Berpusing
Nama alternatif bagi jenis berpintal adalah kaunter jenis tail tail / walking / Johnson. Output pelengkap flip flop akhir adalah maklum balas terhadap input memulakan flip flop. Tempat aliran 1 dan 0 mengalir dalam bentuk cincin. Pembilang jenis berpintal menggunakan dua isyarat kawalan seperti CLK dan ORI. Di mana CLK dan ORI adalah biasa bagi keempat-empat flip. Berikut adalah gambarajah blok bagi 4 jenis kaunter jenis cincin berpintal.
Jadual Kebenaran Jenis Berpusing
ATAU | CLK | S0 | S1 | S2 | S3 |
Denyutan rendah | 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 |
Rajah Masa Jenis Berpusing
Gambarajah masa bagi jenis berpintal ditunjukkan di bawah.
timing-diagram-of-johnson-type
Perbezaan antara Kaunter Jenis Cincin dan Kaunter Jenis Johnson
Berikut adalah perbandingan antara pembilang cincin dan kaunter Johnson
Kaunter Cincin | Kaunter Johnson |
| Output flipflop terakhir diberikan sebagai input untuk memulakan flip flop. | Output flip-flop terakhir dilengkapkan dan diberikan sebagai input untuk memulakan flip-flop. |
| Bilangan keadaan = Bilangan sandal yang digunakan | Sekiranya ‘n’ bilangan sandal digunakan maka bilangan keadaan ‘2n’ diperlukan. |
| Masukan kekerapan = n | Kekerapan input = f |
| Kekerapan output = f / n | Kekerapan output = f / 2n |
| Jumlah keadaan yang tidak digunakan = (2n- n) | Jumlah keadaan yang tidak digunakan = (2n- 2n) |
Kelebihan
Kelebihannya ialah
- Ia boleh mengekod dan menyahkod logiknya
- Pelaksanaan boleh dilakukan dengan menggunakan JK dan flip flop D
Kekurangan
Kelemahannya adalah
- Dari 15 negeri, 4 negeri digunakan
- Bukan memulakan diri.
Permohonan
Berikut adalah aplikasi
- Pembilang frekuensi
- ADC
- Jam digital
- Ukur pemasa dan kadar, dll.
Soalan Lazim
1). Berapakah bilangan keadaan di kaunter dering 10-bit?
10 keadaan digunakan di kaunter cincin 10-bit.
2). Apakah kaunter tak segerak?
Pembilang tak segerak beroperasi secara tidak segerak iaitu bebas pada denyutan jam. Ia mempunyai 2n - 1 keadaan.
3). Apa itu mod kaunter?
Nama lain untuk pembilang mod ialah pembilang Modulus. Ia ditakrifkan sebagai bilangan negeri di kaunter.
4). Apa maksud anda dengan kaunter Johnson?
Kaunter Johnson adalah salah satu jenis pembilang cincin, di mana output dari flip-flop terakhir dilengkapkan dan maklum balas terhadap input flip-flop pertama. Bilangan keadaan yang digunakan ialah 2n.
5). Apakah pembahagi dengan kaunter N?
Dibahagi dengan pembilang N bermaksud pembahagian frekuensi jam input dengan N.
6). Apa maksud anda dengan daftar shift SISO?
Daftar SISOshift adalah siri bersiri keluar dari daftar, di mana data input dan data output diproses secara bersiri satu demi satu dan hasilnya disimpan dalam daftar.
Oleh itu, kaunter adalah komponen penting dalam elektron digital. Mereka dikelaskan sebagai pembilang segerak (jenis cincin dan jenis berpintal) dan pembilang tak segerak. Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan kaunter dering yang menggunakan dua isyarat kawalan, jam dan pra-set. Berdasarkan isyarat ini, mereka beroperasi dalam format cincin sehingga disebut sebagai pembilang cincin, mereka selanjutnya dikelaskan sebagai jenis lurus dan berpintal. Di mana setiap kaunter mempunyai reka bentuk, kelebihan, dan kekurangannya sendiri.
