Yüzük Sayacı Nedir: Çalışma, Sınıflandırma ve Uygulamalar

Yüzük Sayacı Nedir: Çalışma, Sınıflandırma ve Uygulamalar

Sayaçlar, işlevi tek bir saat sinyali kullanarak sinyalin darbesini, frekansını ve zamanını saymak olan ardışık devrelerdir. Önemli bir bileşenidir dijital elektronik çünkü tüm elektronik cihazlar tezgahlarda çalışmaktadır. Bir dizi (benzer veya farklı) iki duraklı gruplanarak tasarlanırlar. Sayaçlar, döngünün durumlarının sayısı ile temsil edilen farklı modül modlarında çalışır. İki tür vardır sayaçlar senkron ve asenkron sayaçlardır. Senkron sayaç, giriş saat sinyaline göre çalışır ve asenkron sayaç, giriş saat sinyalinden bağımsızdır. Senkron sayaç bir vardiya yazmacı halka tipi ve bükümlü tip halka sayacı olarak sınıflandırılan sayaç.

Yüzük Sayacı nedir?

Tanım: Halka sayacı aynı zamanda SISO olarak da bilinir ( seri giriş seri çıkış ) flip flopun çıktısının halka sayacı olarak işlev gören flip flopun girişine bağlandığı vardiya yazmacı sayacı. Halka sayacın tasarımı, dört D-Flip Floplar ortak bir saat sinyali ve geçersiz kılma girişi ile önceden ayarlanmış ve temizlemeye bağlanabilir.




Halka Sayacı Blok Şeması



halka sayacı blok diyagramı

Yukarıdaki diyagramdan,



1). Kullanılan durum sayısı 4'tür (Durumların olmadığı durumda = kullanılan flip flop sayısı).

2). Ön Ayar veya Temizle: Bunun ana işlevi, giriş saati sinyali değişirse çıkış değerinin de değiştirilmesidir.


Bağlantılar şu şekilde yapılır



  • Bir giriş birinci flip-flop ff0-Q0'a bağlanır,
  • Başka bir giriş, ff1, ff2, ff3 gibi diğer üç flip flopun CLR'sine bağlanır.

Çalışma Teorisi

Örneğin, ön ayarlı = '0000' olan bir koşulu ele alalım, ardından her bir flip flopta elde edilen çıktılar aşağıdaki gibidir. FF0 için, Q0'daki çıkış '1' iken, ff, ff2, ff3 gibi diğer iki duraklılarda (CLR = 0 olduğunda temizlemeye bağlanan) Q1 = Q2 = Q3 = ’0 ′'da elde edilen çıktılar. Bu, doğruluk tablosunu ve Verilog HDL kodu kullanılarak çalıştırıldığında elde edilen çıktı dalga biçimlerini takip ederek anlaşılabilir. Xilinx yazılımı.

Doğruluk şeması

VEYA

CLK Q0 Q1 S2

S3

Düşük Nabız

X100

0

1

0010

0

1

0001

0

1

0000

1

1

0100

0

Nerede

Girişler = ORI ve CLK

X = Saat, bir pozitif kenar veya bir negatif kenar olabilir

Çıkışlar = Q0, Q1, Q2, Q3.

Tablodan, '1' in çapraz olarak Q0'dan Q3'e kaydırıldığını ve tekrar 'Q0' a geri döneceğini gözlemleyebiliriz. Yani bu bir halka sayacı gibi çalıştığını gösteriyor.

Halka Sayacı için Verilog HDL Programı

modül dff (q, d, c)
çıktı q
d, c girişi
reg q
ilk
q = 1’b1
her zaman @ (poz c)
q = d
son modül

modül dff1 (q, d, clk)
çıktı q
giriş d, clk
reg q
ilk
q = 1’b0
her zaman @ (poz clk)
q = d
son modül

modül halkası (q, clk)
inout [3: 0] q
giriş 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)
son modül

Halka Sayacının Zamanlama Şeması

Çalma sayacının zamanlama diyagramı aşağıda gösterilmiştir.

Zamanlama-Diyagram-of-Ring-Counter

halkanın zamanlama diyagramı

Yüzük Sayaçlarının Sınıflandırılması

Halka sayaçları ikiye ayrılır:

Düz Tip

Düz tipin alternatif adı, flip flopu sonlandırmanın çıktısının flip flop başlatma girişine geri bildirim olarak verildiği 'bir sıcak sayaçtır. İkili rakam 0/1, halka şeklinde dolaşır. İki kontrol sinyali Ön ayarlı (PR) ve saat sinyali (CLK) kullanılır. PR'nin FF 0'a bağlandığı ve CLR'nin FF3'e verildiği durumlarda. Aşağıda 4 aşamalı düz halkalı sayacın blok diyagramı verilmiştir.

Düz Halka-Sayaç

düz halka sayacı

Düz Halka Tipi Sayaç Doğruluk Tablosu

Doğruluk Tablosu Düz Halka Tipi

doğruluk tablosu düz tip

Düz Tip Zamanlama Şeması

Düz Tip Zamanlama Şeması

düz tip zamanlama diyagramı

Bükülmüş Tip

Bükümlü tipin alternatif adı anahtar kuyruğu / yürüme / Johnson tipi sayaçtır. Flip flopu sonlandırmanın tamamlanan çıktısı, flip flopun başlatılması girdisine geri bildirimdir. 1'ler ve 0'ların akışının halka biçiminde aktığı yer. Bükülü tip sayaç, CLK ve ORI gibi iki kontrol sinyali kullanır. CLK ve ORI'nin dört parmak arası terlik için ortak olduğu yerlerde. Aşağıda 4 kademeli bükümlü halka tipi sayacın blok diyagramı verilmiştir.

Bükümlü Tipin Doğruluk Tablosu

VEYA

CLK Q0 Q1 S2 S3

Düşük Nabız

X000

0

1

11000

1

11100

1

1111

0

1

1111

1

1

10111

1

10011

1

1000

1

Bükülü Tip Zamanlama Şeması

Bükülü tipin zamanlama diyagramı aşağıda gösterilmiştir.

Johnson-Counter Zamanlama Şeması

johnson tipi zamanlama diyagramı

Halka Tipi Sayaç ile Johnson Tipi Sayaç arasındaki fark

Aşağıdakiler, halka sayacı ve Johnson sayacı arasındaki karşılaştırmadır

Yüzük Sayacı

Johnson Sayacı

Son iki duraklısının çıktısı, flip flopu başlatmak için girdi olarak verilir.Son flip-flopun çıktısı tamamlanır ve flip flopun başlangıcına girdi olarak verilir.
Durum sayısı = Kullanılan parmak arası terlik sayısı'N' sayıda parmak arası terlik kullanılıyorsa, '2n' sayıda durum gereklidir.
Giriş Sıklık = nGiriş frekansı = f
Çıkış frekansı = f / nÇıkış frekansı = f / 2n
Toplam kullanılmayan durumlar = (2n- n)Toplam kullanılmayan durumlar = (2n- 2n)

Avantajları

Avantajlar

  • Bu olabilir kodlamak ve mantıkların kodunu çöz
  • Uygulama kullanılarak yapılabilir JK ve D parmak arası terlikler

Dezavantajları

Dezavantajları

  • 15 eyaletten 4 eyalet kullanılıyor
  • Kendi kendine başlamayan.

Uygulamalar

Aşağıdaki uygulamalar

SSS

1). 10 bitlik halka sayacında kaç durum vardır?

10 bit halka sayaçta 10 durum kullanılır.

2). Eşzamansız sayaç nedir?

Bir asenkron sayaç asenkron olarak çalışır, yani saat darbesinden bağımsızdır. 2n - 1 durumu vardır.

3). Sayaç modu nedir?

Mod sayacı için başka bir isim Modül sayacıdır. Bir sayaçtaki durum sayısı olarak tanımlanır.

4). Johnson'ın sayacı derken neyi kastediyorsunuz?

Johnson sayacı, son flip-flopun çıktısının tamamlandığı ve ilk flip-flopun girişine geri bildirimde bulunduğu bir tür halka sayacıdır. Kullanılan durum sayısı 2n'dir.

5). N sayacına bölme nedir?

N sayacı ile bölünmesi, giriş saat frekansının N'ye bölünmesi anlamına gelir.

6). SISO vardiya kaydı ile ne demek istiyorsunuz?

Bir SISOshift kaydı, giriş verilerinin ve çıkış verilerinin birbiri ardına seri olarak işlendiği ve sonucun kayıt defterinde saklandığı bir seri içi seri dışı kayıttır.

Böylece, bir sayaç dijital elektronların önemli bir bileşenidir. Senkron (halka tipi ve bükülü tip) ve asenkron sayaçlar olarak sınıflandırılırlar. Dolayısıyla bu, saat ve ön ayar olmak üzere iki kontrol sinyali kullanan bir halka sayacına genel bir bakıştır. Bu sinyallere dayanarak halka formatında çalışırlar, bu nedenle halka sayacı olarak adlandırılırlar, ayrıca düz ve bükülü tip olarak sınıflandırılırlar. Her tezgahın kendi tasarımı, avantajları ve dezavantajları olduğu yerlerde.