licznik jest układem sekwencyjnym, który zlicza liczbę impulsów wytwarzanych przez wejście zegarowe. Licznik jest jednym z głównych zastosowań klapek. Istnieje również kilka rodzajów licznika.
wartość licznika reprezentuje liczbę impulsów zegara przybyłych na wejście zegara. Gdy impulsy zegarowe są liczone w sposób rosnący, jest wywoływany licznik. W liczniku w dół wartość zliczania jest zmniejszana o jeden po przybyciu każdego impulsu zegara.
punkty do zapamiętania
jak wspomniano, licznik może liczyć impulsy, a więc N-bitowy licznik binarny może liczyć do n bitów. Licznik N-bitów będzie miał n liczbę klapek i ma 2N różnych stanów wyjściowych.
na przykład licznik 2-bitowy ma 2 klapki i ma 22 = 4 różne stany(00, 01, 10, 11). Podobnie licznik 3-bitowy będzie miał 3 klapki i 23 = 8 różnych stanów(000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111).
każdy licznik binarny ma maksymalny limit liczenia, który jest podawany przez 2n-1. Na przykład licznik 3-bitowy może mieć maksymalną liczbę 23-1 = 7 (w wersji binarnej jest odpowiednikiem '111′).
po osiągnięciu maksymalnej liczby licznika, licznik zresetuje się dla następnego wejścia impulsu zegara i zacznie ponownie liczyć.
całkowita liczba zliczeń licznika nazywana jest modułem licznika. Jest to również liczba różnych stanów, które licznik może mieć. Na przykład, licznik mod-3 ma 8 stabilnych stanów i ma całkowitą liczbę 8. Oznacza to, że moduł licznika 3-bitowego wynosi 8.
typy liczników w układach cyfrowych
liczniki zbudowane są z serii klapek. W oparciu o wejście i impulsy zegara podane do klapek, istnieje kilka rodzajów liczników wymienionych poniżej.
- licznik asynchroniczny
- Licznik synchroniczny
- licznik dekady
- Licznik pierścieniowy
- Licznik Johnsona
licznik asynchroniczny
składa się z serii klapek, w których wyjście każdego flip flopa jest podłączone do wejścia zegara następnego Flip flopa wyższego rzędu. Klapki w liczniku asynchronicznym są wyzwalane indywidualnie, to znaczy nie są zsynchronizowane. Nazywany jest również licznikiem tętnień.
Licznik synchroniczny
jeśli każdy flip flop w liczniku jest wyzwalany w tym samym czasie przez wejście impulsu zegara, mówi się, że jest licznikiem synchronicznym.
Licznik dekady
licznik dekady jest jednym z typów liczników, który może być użyty do zliczania 10 stanów(od 0 do 9), a następnie resetuje się do stanu początkowego. Jest również nazywany licznikiem BCD, ponieważ liczy się od o do 9.
Licznik pierścieni
jeśli wyjście flip flopa jest podane jako wejście następnego natychmiastowego flip-flopa. Ponadto, wyjście ostatniego flip-flopa jest podawane jako wejście do pierwszego flip-flopa, tworząc strukturę w kształcie pierścienia. Wtedy taki licznik jest uważany za Licznik pierścienia.
Johnson counter
tutaj klapki są kaskadowe, w których wyjście każdego klapka jest podawane jako wejście następnego natychmiastowego klapka. Wynik uzupełniający ostatniego flip-flopa jest podawany jako wejście pierwszego flip-flopa.
jak można zauważyć, Licznik Johnsona jest podobny do licznika pierścienia z jedną małą różnicą. W liczniku pierścieniowym normalne wyjście jest podawane do wejścia pierwszego flip-flopa, podczas gdy w liczniku Johnsona wyjście dopełniacza jest podawane do pierwszego flip-flopa. Nazywany jest również licznikiem skręconych pierścieni.
w kolejnych rozdziałach poznajmy szczegółowo wszystkie liczniki.
dzielenie się jest troską