logo

Contoare în logica digitală

A Tejghea este un dispozitiv care stochează (și uneori afișează) de câte ori a avut loc un anumit eveniment sau proces, adesea în legătură cu un semnal de ceas. Contoarele sunt folosite în electronica digitală în scopul numărării, ele pot număra evenimente specifice care se întâmplă în circuit. De exemplu, în contorul UP, un numărător mărește numărul pentru fiecare muchie ascendentă a ceasului. Nu numai că numără, un numărător poate urma o anumită secvență bazată pe designul nostru ca orice secvență aleatorie 0,1,3,2... .Ele pot fi proiectate și cu ajutorul șlapilor. Ele sunt utilizate ca divizoare de frecvență în care frecvența formei de undă a pulsului dat este împărțită. Contoarele sunt circuite secvențiale care numără numărul de impulsuri poate fi fie în cod binar, fie în formă BCD. Principalele proprietăți ale unui contor sunt sincronizarea, succesiunea și numărarea. Contorul funcționează în două moduri

Contor



Contor jos

Clasificarea contra

Contoarele sunt împărțite în general în două categorii



  1. Contor asincron
  2. Contor sincron

1. Contor asincron

În contorul asincron nu folosim ceasul universal, doar primul flip flop este condus de ceasul principal, iar intrarea ceasului restului următorului flip flop este condusă de ieșirea flip flop-urilor anterioare. O putem înțelege urmând diagrama-

digi1



Din diagrama de timp este evident că Q0 se schimbă de îndată ce se întâlnește marginea ascendentă a pulsului de ceas, Q1 se schimbă când se întâlnește marginea ascendentă a Q0 (deoarece Q0 este ca pulsul de ceas pentru al doilea flip flop) și așa mai departe. În acest fel, ondulațiile sunt generate prin Q0,Q1,Q2,Q3, de aceea se mai numește Contor RIPPLE și contor serial. Un contor de ondulații este un aranjament în cascadă de flip-flops în care ieșirea unui flip-flop conduce la intrarea de ceas a următorului flip-flop

2. Contor sincron

Spre deosebire de contorul asincron, contorul sincron are un ceas global care conduce fiecare flip flop, astfel încât ieșirea se modifică în paralel. Singurul avantaj al contorului sincron față de contorul asincron este că poate funcționa la o frecvență mai mare decât contorul asincron, deoarece nu are întârziere cumulativă, deoarece același ceas este dat fiecărui flip flop. Se mai numește și contor paralel.

digi2

Circuit de contor sincron

digi3

Contor sincron diagramă de timp

Din schema circuitului vedem că Q0 bit dă răspuns la fiecare front descendent al ceasului, în timp ce Q1 este dependent de Q0, Q2 este dependent de Q1 și Q0, Q3 este dependent de Q2, Q1 și Q0.

Contor de decenii

Un contor de decenii numără zece stări diferite și apoi resetează la stările inițiale. Un simplu contor de deceniu va număra de la 0 la 9, dar putem face și contoare de deceniu care pot trece prin orice zece stări între 0 și 15 (pentru contor de 4 biți).

Pulsul ceasului Q3 Q2 Î1 Q0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
10 0 0 0 0

Tabel de adevăr pentru un număr de decenii simplu

digi4

Schema circuitului contorului de decenii

Vedem din schema circuitului că am folosit poarta nand pentru Q3 și Q1 și am alimentat-o ​​pentru a șterge linia de intrare, deoarece reprezentarea binară a lui 10 este:

1010

Și vedem că Q3 și Q1 sunt 1 aici, dacă dăm NAND din acești doi biți pentru a șterge intrarea, atunci contorul va fi clar la 10 și va începe din nou de la început.

Punct important : Numărul de flip-flops utilizate în contor este întotdeauna mai mare decât egal cu ( Buturuga2n ) unde n=numărul de stări din contor.

Unii ani precedenți pun întrebări pe Contoare

Î1. Luați în considerare implementarea parțială a unui contor de 2 biți folosind T flip-flops urmând secvența 0-2-3-1-0, așa cum se arată mai jos

digi5

Pentru a finaliza circuitul, intrarea X ar trebui să fie

(A) Î2?
(B) Q2 + Q1
(C) (Q1 ? Q2)”
(D) Î1? Q2 (GATE-CS-2004)

Soluţie:

Din circuit vedem

T1=XQ1’+X’Q1—-(1)

ȘI

T2=(Q2 ? Q1)’—-(2)

ȘI IEȘIREA DORITĂ ESTE 00->10->11->01->00

AȘA X TREBUIE SĂ FIE Q1Q2’+Q1’Q2 SATISFACENTE 1 SI 2.

AȘA ESTE (D) PARTEA.

Q2. Funcțiile semnalului de control ale unui contor binar pe 4 biți sunt prezentate mai jos (unde X este, nu-i pasă)
Contorul este conectat după cum urmează:

digi6

Să presupunem că întârzierile contorului și porții sunt neglijabile. Dacă contorul începe de la 0, atunci acesta parcurge următoarea secvență:

(A) 0,3,4

(B) 0,3,4,5

(C) 0,1,2,3,4

(D) 0,1,2,3,4,5 (GATE-CS-2007)

Soluţie:

Inițial A1 A2 A3 A4 =0000

Clr=A1 și A3

Deci, când A1 și A3 sunt ambele 1, se trece din nou la 0000

Prin urmare 0000(init.) -> 0001(A1 și A3=0)->0010 (A1 și A3=0) -> 0011(A1 și A3=0) -> 0100 ( A1 și A3=1 )[ condiție clară satisfăcută] ->0000(init.) deci trece prin 0->1->2->3->4

Ans este partea (C).

returnând o matrice java

Test despre logică digitală

Articol contribuit de Anuj Batham,