Pengantar Penghitung - Jenis Penghitung

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Pencacah adalah perangkat digital dan keluaran penghitung mencakup keadaan yang telah ditentukan berdasarkan aplikasi pulsa jam. Output dari counter bisa digunakan untuk hitung jumlah pulsa. Secara umum, pencacah terdiri dari susunan flip-flop yang dapat berupa pencacah sinkron atau pencacah asinkron. Dalam pencacah sinkron, hanya satu jam i / p diberikan ke semua sandal jepit, sedangkan pada pencacah asinkron, output daya dari flip flop adalah sinyal jam dari yang terdekat. Aplikasi mikrokontroler perlu menghitung kejadian luar seperti generasi waktu tunda internal yang tepat dan frekuensi kereta pulsa. Peristiwa ini sering digunakan dalam sistem digital & komputer. Kedua peristiwa ini dapat dijalankan dengan teknik perangkat lunak, tetapi perulangan perangkat lunak untuk penghitungan tidak akan memberikan hasil yang tepat, fungsi yang lebih penting tidak dilakukan. Masalah ini dapat diperbaiki dengan pengatur waktu dan penghitung di mikrokontroler yang digunakan sebagai interupsi.

Penghitung

Penghitung



Jenis Penghitung

Penghitung dapat dikategorikan ke dalam jenis yang berbeda menurut cara pencatatannya. Mereka


  • Penghitung Asinkron
  • Penghitung Sinkron
  • Penghitung Dekade Asinkron
  • Penghitung Dekade Sinkron
  • Penghitung Naik-Turun Asinkron
  • Penghitung Atas-Bawah Sinkron

Untuk pemahaman yang lebih baik tentang jenis penghitung ini, di sini kita membahas beberapa penghitung.



Penghitung Asinkron

Diagram pencacah asinkron 2-bit ditunjukkan di bawah ini. Jam eksterior terhubung ke jam i / p dari FF0 (flip-flop pertama) saja. Jadi, FF ini mengubah status di tepi menurun setiap pulsa clock, tetapi FF1 berubah hanya ketika diaktifkan oleh tepi penurunan Q o / p FF0. Karena penundaan propagasi integral melalui FF, perubahan pulsa clock i / p dan perubahan Q o / p FF0 tidak pernah dapat terjadi pada waktu yang persis sama. Jadi, FF tidak dapat diaktifkan secara bersamaan, menghasilkan operasi asinkron.

Penghitung Asinkron

Penghitung Asinkron

Perhatikan bahwa untuk memudahkan, perubahan Q0, Q1 & CLK pada diagram di atas ditampilkan secara bersamaan, meskipun ini adalah pencacah asinkron. Sebenarnya, ada penundaan kecil b / n perubahan Q0, Q1 dan CLK.

Umumnya, semua CLEAR i / ps dihubungkan bersama, jadi sebelum penghitungan dimulai maka satu pulsa dapat menghapus semua FF. Pulsa clock yang dimasukkan ke FF0 beriak melalui counter baru setelah penundaan propagasi, seperti riak di atas air, oleh karena itu istilah Ripple Counter.


Diagram rangkaian dari pencacah riak dua bit mencakup empat keadaan berbeda, masing-masing terdiri dari nilai hitungan. Demikian juga, penghitung dengan n FF dapat memiliki status 2N. Jumlah negara bagian dalam penghitung disebut sebagai nomor modnya. Oleh karena itu, pencacah dua bit adalah pencacah mod-4.

Penghitung Dekade Asinkron

Di penghitung sebelumnya memiliki 2n status. Tapi, penghitung dengan status kurang dari 2n juga dimungkinkan. Ini dirancang untuk memiliki no. status dalam rangkaiannya. Ini disebut urutan singkat yang dilakukan dengan menggerakkan penghitung untuk mendaur ulang sebelum melewati semua statusnya. Modulus umum untuk pencacah dengan urutan yang dipersingkat adalah 10. Pencacah dengan 10-status dalam rangkaiannya disebut pencacah dekade. Rangkaian pencacah dekade yang diterapkan diberikan di bawah ini.

Diagram Sirkuit Penghitung Dekade Asinkron

Diagram Sirkuit Penghitung Dekade Asinkron

Ketika penghitung dihitung sampai sepuluh, maka semua FF akan dihapus. Perhatikan bahwa hanya Q1 & Q3 keduanya digunakan untuk memecahkan kode hitungan 10, yang disebut decoding parsial. Pada saat yang sama salah satu dari kondisi 0-9 memiliki baik Q1 & Q3 akan tinggi. Rangkaian tabel penghitung dekade diberikan di bawah ini.

Urutan Penghitung Dekade

Urutan Penghitung Dekade

Penghitung Naik-Turun Asinkron

Dalam aplikasi tertentu, penghitung harus mampu menghitung naik & turun. Rangkaian di bawah ini adalah penghitung naik & turun tiga bit, yang menghitung NAIK atau TURUN berdasarkan status sinyal kontrol. Ketika UP i / p berada di 1 & TURUN i / p berada di 0, gerbang NAND antara FF0 & FF1 akan gerbang output daya non-terbalik (Q) dari flip flop (FF0) ke dalam jam i / p dari flip flop (FF1). Demikian juga, output daya non-terbalik dari Flip Flop1 akan di-gated melalui gerbang NAND lainnya ke dalam clock i / p dari flip-flop2. Oleh karena itu penghitung akan menghitung.

Diagram Sirkuit Penghitung Atas-Bawah Asinkron

Diagram Sirkuit Penghitung Atas-Bawah Asinkron

Setelah kontrol i / p (UP) berada di 0 & BAWAH berada di 1, output daya terbalik dari flip-flop0 (FF0) dan flip-flop1 (FF) di-gated ke dalam jam i / ps dari FF1 & FF2 secara terpisah . Jika FF awalnya diubah menjadi 0, maka penghitung akan melalui rangkaian di bawah ini saat pulsa i / p diterapkan. Perhatikan bahwa pencacah naik-turun asinkron lebih lambat daripada pencacah naik / turun UP karena penundaan propagasi ekstra yang diperkenalkan oleh gerbang NAND.

Urutan Penghitung Naik-Turun Asinkron

Urutan Penghitung Naik-Turun Asinkron

Penghitung Sinkron

Di dalam jenis penghitung , CLK i / ps dari semua FF dihubungkan bersama dan diaktifkan oleh pulsa i / p. Jadi, semua FF berubah status secara instan. Diagram rangkaian di bawah ini adalah pencacah sinkron tiga bit. Input J dan K dari flip-flop0 terhubung ke HIGH. Flip-flop 1 memiliki J & K i / ps yang terhubung ke output daya flip-flop0 (FF0), dan input J & K dari flip-flop2 (FF2) terhubung ke output daya dari gerbang AND yang diumpankan oleh o / ps dari flip-flop0 dan flip-flop1. Ketika kedua output dari FF0 & FF1 adalah TINGGI. Tepi positif dari pulsa CLK keempat akan menyebabkan FF2 mengubah statusnya karena gerbang AND.

Diagram Sirkuit Penghitung Sinkron

Diagram Sirkuit Penghitung Sinkron

Rangkaian tabel pencacah tiga bit diberikan di bawah ini. Keuntungan utama dari pencacah ini adalah bahwa tidak ada penundaan waktu yang meningkat karena semua FF diaktifkan secara paralel. Jadi, frekuensi operasi maksimum dari pencacah sinkron ini akan jauh lebih tinggi daripada pencacah riak yang setara.

Pulsa CLK dari Penghitung Sinkron

Pulsa CLK dari Penghitung Sinkron

Penghitung Dekade Sinkron

Penghitung sinkron menghitung dari 0-9 mirip dengan pencacah asinkron dan kemudian mendaur ulang nol. Proses ini dilakukan dengan mengembalikan 1010 status ke status 0000. Ini disebut urutan terpotong, yang dapat dirancang oleh rangkaian di bawah ini.

Diagram Sirkuit Penghitung Dekade Sinkron

Diagram Sirkuit Penghitung Dekade Sinkron

Dari rangkaian di tabel kiri, kita bisa mengamati itu

  • Q0 mengikat setiap pulsa CLK
  • Q1 berubah pada pulsa jam berikutnya setiap kali Q0 = 1 & Q3 = 0.
  • Q2 berubah pada pulsa jam berikutnya setiap kali Q0 = Q1 = 1.
  • Q3 berubah pada pulsa CLK berikutnya setiap saat ketika Q0 = 1, Q1 = 1 & Q2 = 1 (count 7), atau ketika Q0 = 1 & Q3 = 1 (count 9).
Urutan Penghitung Dekade Sinkron

Urutan Penghitung Dekade Sinkron

Karakteristik di atas digunakan dengan Gerbang AND atau gerbang OR . Diagram logika ini ditunjukkan pada diagram di atas.

Penghitung Atas-Bawah Sinkron

Penghitung Up-Down sinkron tiga bit, bentuk tabel dan seri diberikan di bawah ini. Jenis pencacah ini memiliki kontrol i / p naik-turun yang mirip dengan pencacah naik-turun asinkron, yang digunakan untuk mengontrol arah pencacah melalui rangkaian tertentu.

Diagram Sirkuit Penghitung Up-Down Sinkron

Diagram Sirkuit Penghitung Up-Down Sinkron

Rangkaian tabel ditampilkan

  • Q0 mengikat pada setiap pulsa CLK untuk kedua seri atas & bawah
  • Ketika Q0 = 1 untuk seri atas, maka status Q1 berubah pada pulsa CLK berikutnya.
  • Ketika Q0 = 0 untuk seri bawah, maka status Q1 berubah pada pulsa CLK berikutnya.
  • Ketika Q0 = Q1 = 1 untuk seri atas, maka status Q2 berubah pada pulsa CLK berikutnya.
  • Ketika Q0 = Q1 = 0 untuk seri bawah, maka status Q2 berubah pada pulsa CLK berikutnya.
Urutan Penghitung Dekade Sinkron

Urutan Penghitung Dekade Sinkron

Karakteristik di atas digunakan dengan gerbang AND, gerbang OR dan gerbang NOT. Diagram logika ini ditunjukkan pada diagram di atas.

Aplikasi Penghitung

Aplikasi penghitung terutama terlibat dalam jam digital dan multiplexing. Contoh terbaik dari penghitung adalah paralel dengan logika konversi data serial yang dibahas di bawah ini.

Satu set bit, yang bekerja secara bersamaan pada garis paralel disebut data paralel. Satu set bit, yang bekerja pada satu baris dalam sebuah deret waktu disebut data serial. Konversi data paralel-ke-serial biasanya dilakukan dengan menggunakan pencacah untuk membeli rangkaian data biner, pilih i / ps dari MUX, seperti yang dijelaskan dalam rangkaian di bawah ini.

Konversi Data Paralel-ke-Serial

Konversi Data Paralel-ke-Serial

Pada rangkaian diatas, pencacah modulo-8 terdiri dari Q o / ps, yang terhubung ke data, pilih i / ps dari MUX 8-bit . Grup data paralel 8-bit pertama diterapkan ke input MUX. Saat pencacah melewati deret biner dari 0-7, setiap bit dimulai dengan D0, dipilih secara serial & diteruskan melalui MUX ke jalur output daya. Setelah pulsa 8-CLK, byte data telah diubah ke format serial & dikirim melalui saluran transmisi. Kemudian, penghitung memproses ulang kembali ke 0 dan mengubah byte paralel lainnya secara serial lagi dalam proses yang sama.

Jadi, ini semua tentang pencacah dan jenis pencacah, yang mencakup Pencacah Asinkron, Pencacah Sinkron, Pencacah Dekade Asinkron, Pencacah Dekade Sinkron, Penghitung Naik-Turun Asinkron, dan Penghitung Naik-Turun Sinkron. Selanjutnya, keraguan tentang topik ini atau pengatur waktu dan penghitung pada mikrokontroler 8.051 silahkan beri komentar di bagian komentar di bawah.