Kasabay na counter

Ano ang isang Counter?

Ang counter ay isang aparato na maaaring bilangin ang anumang partikular na kaganapan batay sa kung gaano karaming beses nangyari ang mga partikular na (mga) kaganapan. Sa isang digital na sistema ng lohika o mga computer, maaaring mabilang at maiimbak ng counter ang bilang ng oras ng anumang partikular na kaganapan o proseso na naganap, depende sa isang signal ng orasan. Karamihan sa mga karaniwang uri ng counter ay sunud-sunod na digital logic circuit na may isang solong input ng orasan at maraming output. Ang mga output ay kumakatawan sa mga binary o binary na naka-code na decimal na numero. Ang bawat pulso ng orasan ay maaaring dagdagan ang bilang o bawasan ang numero.

Kasabay na Counter

Ang synchrounous sa pangkalahatan ay tumutukoy sa isang bagay na sinamahan sa iba batay sa oras. Ang mga magkasabay na signal ay nangyayari sa parehong rate ng orasan at lahat ng mga orasan ay sumusunod sa parehong orasan ng sanggunian.

Sa nakaraang tutorial ng Asynchronous Counter, nakita namin na ang output ng counter na iyon ay direktang konektado sa pag-input ng susunod na kasunod na counter at paggawa ng isang chain system, at dahil sa chain system ng pagpapalaganap ng chain system na ito ay lilitaw sa pagbibilang ng yugto at lumikha ng mga pagkaantala sa pagbibilang. Sa kasabay na counter, ang input ng orasan sa lahat ng mga flip-flop ay gumagamit ng parehong mapagkukunan at lumikha ng parehong signal ng orasan nang sabay. Kaya, ang isang counter na gumagamit ng parehong signal ng orasan mula sa parehong mapagkukunan nang sabay ay tinatawag na Synchronous counter.

Kasabay na Counter

Sa imaheng nasa itaas, ipinapakita ang pangunahing disenyo ng counter ng Synchronous counter na kung saan ay Synchronous up counter. Ang isang 4-bit na Synchronous up counter ay nagsisimulang bilangin mula sa 0 (0000 sa binary) at pagtaas o bilangin paitaas hanggang 15 (1111 sa binary) at pagkatapos ay simulan ang bagong cycle ng pagbibilang sa pamamagitan ng pag-reset. Ang dalas ng operating nito ay mas mataas kaysa sa parehong saklaw na Asynchronous counter. Gayundin, walang pagkaantala sa paglaganap sa magkasabay na counter dahil lamang ang lahat ng mga flip-flop o counter yugto ay nasa parallel na mapagkukunan ng orasan at ang orasan ay nagpapalitaw ng lahat ng mga counter sa parehong oras.

Ang panlabas na orasan ay direktang ibinigay sa lahat ng JK Flip-flop nang sabay-sabay sa isang parallel na paraan. Kung nakikita natin ang circuit, ang unang flip-flop, FFA na kung saan ay ang hindi gaanong makabuluhang bit sa 4-bit na kasabay na counter, ay konektado sa isang panlabas na input ng Logic 1 sa pamamagitan ng J at K pin. Dahil sa koneksyon na ito, MATAAS na lohika sa signal ng Logic 1, baguhin ang estado ng unang flip-flop sa bawat orasan na pulso.

Susunod na yugto, ang pangalawang flip-flop FFB, input pin ng J at K ay konektado sa kabuuan ng output ng unang Flip-flop. Para sa kaso ng FFC at FFD, dalawang magkakahiwalay na AT gate ang nagbibigay ng kinakailangang lohika sa kanilang kabuuan. Ang mga AND gate ay lumilikha ng lohika gamit ang input at output mula sa nakaraang yugto na flip-flop.

Maaari naming likhain ang parehong pagkakasunud-sunod ng pagbibilang na ginamit sa Asynchronous counter sa pamamagitan ng paggawa ng isang sitwasyon kung saan binabago ng bawat flip-flop ang estado nito depende sa kung ang lahat ng naunang output ng flip-flops ay HIGAS sa lohika. Ngunit sa senaryong ito, walang magiging epekto ng ripple dahil lamang sa lahat ng mga flip-flop ay naka-orasan nang sabay.

Kasabay na Down Counter

Bahagyang mga pagbabago sa seksyong AND, at ginagamit ang inverted output mula sa JK flip-flop, makakalikha kami ng Synchronous Down Counter. Ang isang 4-bit na Synchronous down counter ay nagsisimulang bilangin mula sa 15 (1111 sa binary) at pagbawas o bilangin pababa sa 0 o 0000 at pagkatapos nito magsisimula ang isang bagong ikot ng pagbibilang sa pamamagitan ng pag-reset. Sa kasabay na down counter, ang input ng AND Gate ay binago. Ang unang Flip-flop FFA input ay kapareho ng ginamit namin sa nakaraang Synchronous up counter. Sa halip na direktang pagpapakain ng output ng unang flip-flop sa susunod na kasunod na flip-flop, gumagamit kami ng inverted output pin na ginagamit upang bigyan ang J at K ng input sa susunod na flip-flop FFB at ginamit din bilang input pin sa buong AND gate. Parehas tulad ng nakaraang circuit, ang dalawang AND gate ay nagbibigay ng kinakailangang lohika sa susunod na dalawang Flip-flop FFC at FFD.

Diagram ng Pagsasaayos ng Kaagad na Counter

Sa imahe sa itaas, ang pag-input ng orasan sa mga flip-flop at ang diagram ng tiyempo ng output ay ipinapakita. Sa bawat pulso ng orasan, sunud-sunod ang bilang ng Synchronous counter. Ang bilang ng output sa kabuuan ng apat na output pin ay incremental mula 0 hanggang 15, sa binary 0000 hanggang 1111 para sa 4-bit na Synchronous up counter. Matapos ang 15 o 1111, i-reset ang counter sa 0 o 0000 at bilangin muli sa isang bagong cycle ng pagbibilang.

Para sa Synchronous down counter kung saan ang inverted output ay konektado sa buong gate ng AND, eksaktong kabaligtaran na hakbang sa pagbilang ang nangyayari. Ang counter ay nagsisimulang bilangin mula 15 o 1111 hanggang 0 o 0000 at pagkatapos ay muling simulan upang magsimula ng isang bagong ikot ng pagbibilang at muling magsimula mula 15 o 0000.

4 bit-Synchronous Decade Counter

Parehas tulad ng Asynchronous counter, isang Decade counter o BCD counter na maaaring bilangin ang 0 na maaaring gawin ng mga cascading flip-flop. Parehas tulad ng Asynchronous counter, magkakaroon din ito ng tampok na "hatiin ayon sa n" na may modulo o numero ng MOD. Kailangan nating taasan ang bilang ng MOD ng Synchronous counter (maaaring nasa Up o Down na pagsasaayos).

Narito ang 4-bit na Synchronous Decade counter circuit ay ipinapakita-

Ang circuit sa itaas ay ginawa gamit ang Synchronous binary counter, na gumagawa ng bilang ng pagkakasunud-sunod mula 0 hanggang 9. Ang mga karagdagang logika ay ipinatupad para sa nais na pagkakasunud-sunod ng estado at upang i-convert ang binary counter na ito sa dekada na counter (base 10 na numero, Decimal). Kapag naabot ng output ang bilang na 9 o 1001, ang counter ay mai-reset sa 0000 at muling bibilangin hanggang sa 1001.

Sa circuit sa itaas, AT ang pintuang-daan ay makakakita ng pagkakasunud-sunod ng pagbibilang umabot sa 9 o 1001 at baguhin ang estado ng isang pangatlong flip-flop mula sa kaliwa, FFC upang baguhin ang estado nito sa susunod na pulso ng orasan. Ang counter pagkatapos ay mag-reset sa 000 at muling magsisimulang bilangin hanggang sa maabot ang 1001.

Ang MOD-12 ay maaaring gawin mula sa itaas na circuit kung babaguhin natin ang posisyon ng AND gate at bibilangin nito ang 12 estado mula 0 (0000 sa binary) hanggang 11 (1011 sa binary) at pagkatapos ay i-reset sa 0.

Impormasyon na nauugnay sa Trigger Pulse

Mayroong dalawang uri ng gilid na na-trigger na flip-flop na magagamit, Positibong gilid o Negatibong gilid.

Ang positibong Edge o Rising Edge na mga flip-flop ay bilangin ang isang solong hakbang kapag binago ng input ng orasan ang estado nito mula sa Logic 0 hanggang sa Logic 1, sa ibang term na Mababang Logic sa Logic High.

Sa kabilang banda, ang Negative Edge o bumabagsak na mga flip-flop ng Edge ay bilangin ang isang solong hakbang kapag binago ng input ng orasan ang estado nito mula sa Logic 1 hanggang sa Logic 0, sa ibang term na Logic High hanggang sa Mababang Logic.

Gumagamit ang mga counter ng ripple ng bumagsak na gilid o negatibong gilid na nag-trigger ng mga plus ng orasan upang baguhin ang estado. May dahilan sa likod nito. Gagawin nito ang mas madaling mga pagkakataon upang magkakasama ang mga counter bilang sama-sama ng Pinaka-Mahalagang bit ng isang counter na maaaring maghimok ng input ng orasan ng susunod na counter.

Isinasagawa ang magkasabay na alok na counter at dalhin ang pin para sa counter na nauugnay na application. Dahil dito, walang pagkaantala sa paglaganap sa loob ng circuitry.

Mga Advantage at Disadvantage ng Synchronous Counter

Pamilyar kami ngayon sa Synchronous counter at ano ang pagkakaiba sa pagitan ng Asynchronous counter at Synchronous counter. Tinatanggal ng kasabay na counter ang maraming mga limitasyon na makakarating sa Asynchronous counter.

Ang mga pakinabang ng Synchronous counter ay ang mga sumusunod-

1. Mas madaling mag-disenyo kaysa sa Asynchronous counter.
2. Kumikilos ito nang sabay-sabay.
3. Walang pagkaantala sa paglaganap na nauugnay dito.
4. Ang pagkakasunud-sunod ng bilang ay kinokontrol gamit ang mga gate ng lohika, mas mababa ang mga pagkakataong error.
5. Mas mabilis na operasyon kaysa sa Asynchronous counter.

Bagaman maraming mga pakinabang, isang pangunahing kawalan ng pagtatrabaho sa Synchronous counter ay nangangailangan ito ng maraming labis na lohika upang maisagawa.

Paggamit ng Synchronous Counter

Ilang mga application kung saan ginagamit ang mga Synchronous counter-

1. Pagkontrol sa Machine Motion
2. Motor RPM counter
3. Mga Rotary Shaft Encoder
4. Mga digital na tagagawa ng orasan o pulso.
5. Mga sistemang Digital Watch at Alarm.